脑瀑样在气液界面生成与功能性神经束输出

有时也称为mini-brains或大脑瀑样瀑样,已成为一个重要的和有用的工具在理解人类大脑发育和疾病。他们有潜力模型脑功能,如神经元之间的信息传递,但迄今为止,限制其增长有限。现在,玛德琳兰开斯特集团LMB的细胞生物学部门首次证明脑瀑样可以直接肌肉运动。与马可Tripodi合作的集团和伊曼纽尔Derivery集团都在LMB,剑桥大学的研究人员,他们在这个领域取得了很大的进步。

脑瀑样是生成的三维组织人类干细胞的定向分化,由此产生的神经前体组织自发地自组织成层结构和类似早期的人类胚胎大脑。不过,他们的增长受到限制,无论是多大他们可以成长,在培养皿中他们可以维持多久,因为他们并没有形成血管的营养和氧气供应。这阻碍了后神经元的研究发展。

通常,细胞保持淹没在营养丰富的液体媒体,提供氧气,因此限制了增长的机会很少。斯特凡诺迈,玛德琳集团一位研究员,他帮助建立了一个种植一片脑瀑样的方法在多孔支撑膜,这样的组织是气液界面。这给访问下面的营养丰富的液体介质和空气中的氧气。这使得mini-brain模型保持菜的长,所以它可能会进一步成熟。

斯特凡诺观察神经元成熟的大脑瀑样块使用长期住显微镜和电极阵列测量神经活动,允许研究人员看到模式mini-brain的不同区域之间的连接。最值得注意的是,他们把一块鼠标脊髓和相邻肌肉瀑样,看看附近神经元从与mini-brain片将增长。一些特定的神经元不仅从瀑样生长,与脊髓,但最引人注目的是,mini-brain投射神经元可以刺激肌肉收缩运动神经元一样在我们自己的身体。这是第一个演示从脑功能输出瀑样组织在培养皿中。

这个模型被用于调查能力的神经元连接大脑和脊髓内可能对我们的理解具有重要影响的一系列疾病。特别是神经元连接缺陷被认为构成各种精神疾病,包括精神分裂症、自闭症和抑郁症。同样,这个模型可以揭示条件连接被中断,如中风、痴呆。虽然mini-brains这个新方法允许更好的成熟,他们仍然非常小和缺乏完整的曲目和组织所需的大脑区域更高的认知。不过,他们有可能大大增加我们的知识和理解的神经发展。

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