Высокие Технологии

Высокие Технологии
22 ноября 2018

Выращенные «в пробирке» нейроны стали проявлять электрическую активность, похожую на активность человеческого мозга

Команда нейрофизиологов из Калифорнийского университета в Сан-Диего вырастила из стволовых клеток несколько сотен «мозговых органоидов» — нейронов коры человеческого головного мозга, которая отвечает за когнитивные функции и анализирует сенсорную информацию.

После шести месяцев выращивания «мозгов в пробирке» ученые зафиксировали в них необычную электрическую активность, намного более высокую, чем когда-либо отмеченную в подобных экспериментах. По словам исследователей, им впервые удалось зарегистрировать в органоидах мозговые волны, настолько похожие на настоящие.

Ученые отмечают, что электрическая активность «мини-мозгов» была хаотичной, что больше характерно для развивающегося, а не для зрелого человеческого мозга. Тем не менее, рисунок мозговых волн, зарегистрированный в органоидах, был поразительно похож на сигнатуры ЭЭГ недоношенных младенцев, родившихся через 25-39 недель после зачатия.

«Хотя мы не настаиваем на функциональной равнозначности между органоидами и целым мозгом новорожденного, — отметили ученые, — результаты нашего исследования представляют собой шаг вперед к созданию искусственной модели, отображающей некоторую сложную пространственно-временную колебательную динамику человеческого мозга».

Вместе с тем, они призвали отнестись к исследованию с изрядной долей скепсиса. Во-первых, мозговые органоиды не совсем похожи на части настоящего человеческого мозга: они не только меньше и проще — у них нет других областей мозга, с которыми они бы соединялись. Во-вторых, они были выращены с учетом недостаточного количества белка, необходимого для нормальной нейронной функции. В-третьих, по словам невролога Сампши Ванхатало из Хельсинского университета, то, что паттерны активности настоящего человеческого мозга и искусственной модели совпадают, еще не означает, что механизмы их работы одинаковы.

«Для нейробиологов работа мозга — по-прежнему серая зона. Слишком многое для нас неизвестно, — отметил Ванхатало. — Поэтому говорить о создании «сознания в пробирке» пока очень рано».

Наряду с этим, ученые сошлись в том, что в будущем искусственные органоиды мозга, вероятно, будут полезны при изучении нарушений у младенцев, например, эпилепсии. Ранние этапы таких заболеваний проходят в утробе матери и на сегодняшний день недоступны для исследований. Использование мини-мозгов в качестве моделей может помочь восполнить этот пробел.