スタンフォード大学の科学者によるユニークな実験により、人間のニューロンが動物の脳に完全に統合されていることが示されました。これにより、人間の神経発達障害の基礎をより詳細に研究することができます.生命の非常に早い段階で生物の病気の性質を研究することは、多くの神経精神障害への手がかりを提供します。
実験の最初の段階で、科学者は人間の皮膚細胞から脳細胞小器官を成長させました。合計で、脳のさまざまな部分を表す 10 種類以上のオルガノイドを作成することができました。これらの細胞小器官をペトリ皿で研究すると、特定の病気の性質と発症に関するいくつかの質問への答えを見つけることができますが、自然環境である脳でのみ、病気の実際の画像を観察できます。
この目的のために、科学者は、脳がまだ非常に活発に発達している新生ラットにオルガノイドを移植しました。それらは脳内の同じ場所に配置され、発達を制御しやすくしました.
さらなる観察により、人間のオルガネラがラットの脳に完全に統合され、局所回路との複雑な神経接続を形成していることが示されました。 6か月後、彼らは最初に導入された脳の半球の約3分の1を供給しました.人間のニューロンは、例えば、感覚信号の伝達に関与する視床との直接的な接触を確立しました。
ティモシー症候群
新しいモデルのテストは、自閉症やてんかんと密接に関連するまれな遺伝病であるティモシー症候群の例を使用して研究され始めました.ティモシー症候群の患者からのオルガノイドが動物の脳の一方の半球に移植され、健康な人のオルガノイドがもう一方の半球に移植されました。約 5 ～ 6 か月後、科学者は 2 つの半球の電気的活動に大きな違いがあることに気付きました。
たとえば、彼らは、ティモシー症候群の半球のニューロンがはるかに小さく、隣接する細胞と通信するための樹状突起を欠いていることに注目しました.
「ペトリ皿でオルガネラを研究することで、この病気について多くのことを学びましたが、神経活動に関連する違いを見ることができたのは今だけです」と、論文の著者であるセルジュ・パスカはコメントしています。自閉症、統合失調症、その他の障害を研究して、それらの性質をよりよく理解するために、同様の実験が現在計画されています.
行動操作
他の実験では、ニューロンが特定の周波数の青色レーザー放射に反応するように、人間のオルガネラが作成されました。さまざまな種類の「訓練」の結果、すぐに脳内で青色光にさらされるようになり、ニューロンが急速に刺激され、動物の望ましい行動が促進されました。この場合、科学者は青い光の閃光を水へのアクセスと関連付けました。
これらの結果は、作成されたプラットフォームの複雑さを証明しており、さまざまな方向で使用できるようになりました。まず第一に、科学者はそれを使用して神経精神障害の始まりを研究し、新薬をテストすることを計画しています.
一方、別の研究者チームは、ペトリ皿でニューロンを研究し、コンピュータ ゲームの Pong の遊び方を教えました。彼らの複雑なモデルは、神経疾患を研究するためにも開発されています。
2022-10-20 05:28:30
著者: Vitalii Babkin