Les expériences uniques des scientifiques de Stanford ont montré que les neurones humains sont parfaitement intégrés dans le cerveau d'un animal, ce qui nous permet d'étudier beaucoup plus en détail les bases des troubles neurodéveloppementaux chez l'homme. L'étude de la nature de la maladie dans un organisme vivant à un stade très précoce de la vie fournira des indices sur de nombreux troubles neuropsychiatriques.
Lors de la première étape des expériences, les scientifiques ont cultivé des organites cérébraux à partir de cellules de peau humaine. Au total, ils ont réussi à créer plus de dix types d'organoïdes représentant différentes parties du cerveau. L'étude de ces organites dans une boîte de Pétri vous permet de trouver des réponses à certaines questions sur la nature et le développement d'une maladie particulière, mais uniquement dans l'environnement naturel - le cerveau - vous pouvez observer l'image réelle de la maladie.
Pour cela, des scientifiques ont implanté des organoïdes chez des rats nouveau-nés, dont le cerveau est encore en plein développement. Ils ont été placés au même endroit dans le cerveau pour rendre le développement plus facile à contrôler.
D'autres observations ont montré que les organites humains étaient parfaitement intégrés dans le cerveau des rats, formant des connexions neuronales complexes avec des circuits locaux. Six mois plus tard, ils ont fourni environ un tiers de l'hémisphère du cerveau, où ils ont été introduits à l'origine. Les neurones humains ont établi des contacts directs, par exemple avec le thalamus, responsable de la transmission des signaux sensoriels.
Syndrome Timothée
Les tests du nouveau modèle ont commencé à être étudiés en utilisant l'exemple du syndrome de Timothy, une maladie génétique rare étroitement associée à l'autisme et à l'épilepsie. Des organoïdes d'un patient atteint du syndrome de Timothy ont été transplantés dans un hémisphère du cerveau de l'animal, et un organoïde d'une personne en bonne santé a été transplanté dans l'autre. Après environ 5-6 mois, les scientifiques ont remarqué des différences significatives entre l'activité électrique des deux hémisphères.
Par exemple, ils ont noté que les neurones de l'hémisphère du syndrome de Timothy étaient beaucoup plus petits et manquaient de dendrites pour communiquer avec les cellules voisines.
"En étudiant les organites dans une boîte de Pétri, nous avons beaucoup appris sur la maladie, mais ce n'est que maintenant que nous avons pu voir les différences associées à l'activité neuronale", a commenté Sergiu Pasca, l'auteur de l'ouvrage. Des expériences similaires sont désormais prévues pour étudier l'autisme, la schizophrénie et d'autres troubles afin de mieux comprendre leur nature.
Manipulation du comportement
Dans d'autres expériences, des organelles humaines ont été créées de manière à ce que les neurones répondent à une certaine fréquence de rayonnement laser bleu. Divers types de "formation" ont rapidement abouti à une exposition à la lumière bleue dans le cerveau pour stimuler rapidement les neurones et favoriser le comportement souhaité des animaux. Dans ce cas, les scientifiques ont associé des flashs de lumière bleue à l'accès à l'eau.
Ces résultats prouvent la complexité de la plate-forme créée, qui peut maintenant être utilisée dans diverses directions. Tout d'abord, les scientifiques prévoient de l'utiliser pour étudier les débuts de troubles neuropsychiatriques, ainsi que pour tester de nouveaux médicaments.
Pendant ce temps, une autre équipe de chercheurs a travaillé avec des neurones dans une boîte de Pétri et leur a appris à jouer au jeu informatique Pong. Leur modèle complexe a également été développé pour étudier les maladies neurologiques.
2022-10-20 05:28:30
Auteur: Vitalii Babkin