从头开始创建自定义大脑

长期以来，研究遗传学如何影响脑部疾病的科学家一直在寻找更好的实验模型。改良细胞系的培养可以揭示一些基因如何影响精神疾病和脑癌发展的线索。然而，这样的模型不能提供转基因小鼠所能提供的大脑功能的真实形式。

即便如此，仔细培养老鼠来研究基因如何影响大脑也有几个缺点。繁殖周期长，成本高，所需的基因特异性只能在小鼠幼崽出生时验证，但不能保证。

在今天的《自然》杂志上，来自波士顿儿童医院和加州大学旧金山分校的科学家描述了一种新方法，为研究大脑创建了一个定制的小鼠模型。首先，天然毒素可以用于小鼠胚胎，杀死通常生长在前脑的年轻脑细胞。然后，动物的前脑可以由基因工程干细胞重建，这些干细胞含有研究所需的特定基因修饰。

这种“前脑替代”导致了具有严格遗传控制的全功能小鼠幼崽，使科学家能够通过更大的控制来研究特定基因如何影响脑部疾病。

弗雷德阿尔特博士说：“我们认为这一策略为神经生物学家研究大脑的许多方面提供了一个全新的平台，从基因控制大脑发育的基础知识，到为脑癌和精神疾病寻找新的基因疗法的可能性。这篇新论文的资深作者之一，波士顿儿童细胞和分子医学项目主任。

“大脑区域有胚胎干细胞的小鼠在记忆和学习任务方面与正常小鼠没有区别，”曾在Alt Lab实习的Bjoern Schwer博士说，他现在是加州大学旧金山分校的助理教授和合著者。

Alt和他的团队，包括Schwer，也正在发布一套详细的说明，以便世界各地的科学家能够在自己的神经生物学实验室中快速实施这项技术。

研究基因断裂和罕见脑部疾病。

Alt实验室开发这项技术的一个特殊目标是将其用作研究一组基因的平台。最近，他们发现这些基因在小鼠脑祖细胞中很容易断裂。他们想确定这些基因可能断裂的频率和机制，以及这种断裂过程是否会导致神经精神疾病和脑癌。

更重要的是，Alt和Schwer认为这项技术可以用来帮助个性化医疗。通过创建定制的小鼠大脑模型，医生和科学家可以模仿未确诊的罕见脑部疾病和障碍的独特基因谱。

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