研究人员开发了研究大脑连通性和功能的方法

科学家们已经开发出一种研究方法，可以更详细地检查涉及某些神经和精神疾病的大脑过程。这是通过在培养物中培养人类皮质类器官并将它们插入发育中的啮齿动物大脑来观察它们如何随着时间的推移整合和发挥作用来实现的。该研究发表在《自然》杂志上。

“这项工作在科学家研究复杂人类大脑疾病的细胞和电路基础的能力方面取得了重大进展。它允许类器官在更具生物学相关性的环境中‘连接’，并以它们无法做到的方式发挥作用。培养皿，”NIMH 神经科学和基础行为科学部发育和基因组神经科学研究处处长 David Panchision 博士说。

加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学的研究人员 Sergiu Pasca 及其同事证明，从人类干细胞培养的皮质类器官可以移植并整合到发育中的大鼠大脑中，以研究某些发育和功能过程。研究结果表明，移植的类器官可能为研究与疾病发展相关的过程提供了有力的工具。

研究人员有时会使用皮质类器官——人类干细胞的三维培养物，可以反映典型大脑中的一些发育过程——作为研究人类大脑某些方面如何发育和功能的模型。然而，皮质类器官缺乏典型人类大脑中的连通性，限制了它们在理解复杂大脑过程方面的有用性。研究人员一直试图通过将单个人类神经元移植到成年啮齿动物大脑中来克服其中的一些限制。虽然这些移植的神经元与啮齿动物的脑细胞相连，但由于成年大鼠大脑的发育限制，它们并没有完全整合。

在这项研究中，研究人员团队通过将完整的人类皮质类器官移植到发育中的大鼠大脑中，推进了大脑类器官的研究。该技术创建了一个可以检查和操作的人体组织单元。研究人员使用了之前在 Pasca 实验室开创的方法，利用人类诱导的多能干细胞制造皮质类器官——这些细胞来源于成人皮肤细胞，这些细胞已被重新编程为未成熟的干细胞样状态。然后，他们将这些类器官植入大鼠初级体感皮层，这是大脑中参与处理感觉的一部分。

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