據《自然》雜志近日在線(xiàn)報道，在實(shí)驗室培養皿中培育的“迷你大腦”，第一次自發(fā)地產(chǎn)生類(lèi)似人類(lèi)的腦電波，模式看起來(lái)與早產(chǎn)兒的類(lèi)似。此項進(jìn)展或有助于科學(xué)家對大腦早期發(fā)育的研究。
美國加州大學(xué)圣地亞哥分校神經(jīng)科學(xué)家艾莉森·穆烏特里領(lǐng)導的研究小組，誘導人類(lèi)干細胞從皮質(zhì)（控制認知和解釋感官信息的大腦區域）中形成組織。他們在10個(gè)月的時(shí)間里培育了數百個(gè)腦器官，并對每個(gè)腦器官的細胞進(jìn)行了測試，以確認其表達的基因集合與正常發(fā)育人腦中的相同。
研究小組持續記錄這些“迷你大腦”表面活動(dòng)的腦電圖（EEG）。6個(gè)月后，他們發(fā)現“迷你大腦”的放電率高于之前創(chuàng )造的其他類(lèi)腦器官，而且腦電圖模式也出人意料。在成熟大腦中，神經(jīng)元形成的同步網(wǎng)絡(luò )以可預測的節奏放電，但“迷你大腦”顯示出不規則的腦電圖模式，類(lèi)似于在發(fā)育大腦中看到的同步電活動(dòng)的混亂爆發(fā)。將這些節律與早產(chǎn)兒的腦電圖進(jìn)行比較時(shí)發(fā)現，“迷你大腦”的腦電波與孕25周—39周出生的嬰兒相似。
穆烏特里指出，這種“迷你大腦”并不是真正的人類(lèi)大腦，其并不包含在皮質(zhì)中發(fā)現的所有細胞類(lèi)型，并且不與其他大腦區域連接。目前，研究小組正致力于利用更長(cháng)時(shí)間培育“迷你大腦”，以觀(guān)察其是否會(huì )繼續成熟。研究人員還計劃將這些結構連接到模擬大腦或身體其他部分的類(lèi)器官，以探索其是否能像正常皮層一樣起作用。
賓夕法尼亞大學(xué)發(fā)育神經(jīng)科學(xué)家宋紅軍認為，雖然這項工作仍處于初步階段，但與早產(chǎn)兒腦電圖模式的相似性表明，“迷你大腦”這樣的類(lèi)器官最終可用于研究大腦發(fā)育障礙，如癲癇或自閉癥。利用類(lèi)器官研究腦電圖模式如何起源，最終也有助于了解腦電圖節律在發(fā)育中的人類(lèi)大腦中是如何出現的。
對于“迷你大腦”的倫理?yè)鷳n(yōu)，穆烏特里表示，目前的研究還處于非常原始的初級階段，如果有證據表明“迷你大腦”具有了自我意識，他會(huì )考慮停止該項目。
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