日本将用IPS细胞制造人工大脑!
在目前的人类医学中,大脑仍然是个神秘的领域。由于其高度复杂性,医学人员并不敢随便在活体大脑组织中取样做实验,导致人脑研究进展缓慢,以至于前额叶切除这种残忍手术和“人类大脑仅开发5%”这类谣言可以延续数十年。不过,人类大脑研究或许会因为iPS细胞出现而突飞猛进。
近日,日本东京大学生产技术研究所的池内与志穗副教授等人使用人类iPS细胞制作了2个大脑神经组织。
并宣布成功的使用轴突为束状聚集的组织对其进行连接,使其成为人工大脑组织的研究成果备受关注。
研究探明生成脑内回路机制
人的大脑分成不同的领域承担着各种各样的功能,但是,在各领域之间由大脑白质构成的轴突为束状的组织进行连接,在各自的领域被处理的信息通过这个束状组织被整合。因为这个轴突组织的分布复杂,要想探明生成脑内回路的机制,就必须要先实现单纯化的实验模型。此次,研究小组在试管内,对模仿使用轴突束来连接相离的2个大脑领域的构造,从而对制作人工大脑组织进行了挑战。
具体来说,由大约1万个人类iPS细胞组成的球状组织被分化为大脑神经,在微型器件的两侧各配置1个进行培养。确认从各自延伸出复数的轴突,成为相互连接的组织。
分析结果表明,两个人工大脑组织互相延伸出无数的轴突,形成轴突的束状组织,自发性地连接在一起。
并且,在2个球状组织间信息的交换也被确认。而通过确认到的信号传输的实际发生,除了表示这模仿了在大脑的相离区域间传达信息的情况外,也清楚了,与生物体内的脑组织同样的机制形成轴突,不仅仅是形成正常大脑的过程,也可以作为遗传基因异常引起的相关疾病的模型来使用。
期待未来更广泛的应用
研究小组表示,因为这显示了作为将生物体内的现象单纯化的模型实验系统是有用的,所以我们期待在调查脑内神经回路的分布是如何构筑、如何产生作用的研究中可以被活用。除此之外,还可以发展为模仿中枢神经系统的各种疾病的模型实验系统,作为治疗药物的探索平台使用。
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