Ученые смогли вживить клетки человеческого мозга крысам и контролировать поведение грызунов, сообщает New Atlas.
Исследователи из Стэнфордского университета трансплантировали человеческие нейроны в мозг крыс и следили за тем, как они превращаются в гибридные мозговые цепи. Биоинженеры использовали цепи, чтобы влиять на поведение грызунов.
Ранее считалось, что выращенный в лаборатории мозг не способен созревать дальше стадии, равной развитию плода. Исследование доказало, что отдельные органоиды клеток мозга могут созревать так же, как человеческий мозг в целом, следуя своим «внутренним часам».
По словам биоинженеров, нейроны в лабораторных чашках все еще отстают в своем развитии по сравнению с нейронами, естественно развивающемся человеческом мозгу. Многочисленные проблемы, среди которыз нехватка питательных веществ и факторов роста, эндотелиальных клеток, формирующих кровеносные сосуды, препятствуют развитию в пробирке.
В новом исследовании биоинженеры из Стэнфорда трансплантировали мозговые органоиды 100 новорожденным крысам. Грызунам имплантировали клетки мозга на самом раннем этапе, чтобы органоиды могли образовывать связи и эволюционировать вместе с их собственным мозгом. Вскоре эндотелиальные клетки крысы мигрировали в ткани организма, чтобы сформировать кровеносные сосуды, снабжая их питательными веществами. Иммунные клетки в мозге крыс также освоились в пересаженной ткани.
Имплантированные органоиды не только выжили, но и выросли до такой степени, что заняли около трети полушария мозга крысы. Отдельные нейроны из органоидов также быстро росли, закрепившись в мозгу крысы. Кроме того, эти нейроны сформировали связи с естественными областями мозга грызунов, в том числе с таламусом, который отвечает за передачу сенсорной информации от тела.
Самое поразительное открытие было сделано в результате экспериментов, направленных на оценку способности гибридного мозга крысы обрабатывать сенсорную информацию. К примеру, на усы грызунов направляли потоки воздуха, после чего в мозгу животного активизировались «человеческие» нейроны.
Теперь ученые могут изучать здоровое развитие и нарушения мозг без необходимости вырезания ткани из человеческого органа. Также можно использовать новый метод для тестирования новых лекарств и генной терапии нервно-психических расстройств.
Человеку впервые имплантировали нейрокомпьютерный интерфейс
Младенцу пересадили сердце, которое организм может принять за собственное
