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神经元 脑类器官是人工生长的，类似人脑的3D组织培养物。现在，来自日本的研究人员在6月27日出版的“ 干细胞报告 ”杂志的一项研究中报告了来自这些类器官的功能性神经网络。虽然类器官实际上并不是“思考”，但研究人员的新工具 - 使用类器官检测神经活动 - 可以提供一种理解人类大脑功能的方法。 “因为它们可以模仿大脑发育，大脑类器官可以作为人类大脑的替代品来研究复杂的发育和神经系统疾病，”相应的作者京都大学教授Jun Takahashi说。 然而，这些研究具有挑战性，因为目前的大脑类器官缺乏理想的支持结构，如血管和周围组织，Takahashi说。由于研究人员评估类器官神经活动的能力有限，因此难以全面评估神经元网络的功能。 “在我们的研究中，我们创建了一个新的功能分析工具，用于评估检测到的领域中网络活动的全面动态变化，反映了超过1,000个细胞的活动，”首先和共同作者Hideya Sakaguchi说道，他是博士后研究员。京都大学（现在在索尔克研究所）。“这项研究的令人兴奋的事情是，我们能够检测钙离子活动的动态变化，并可视化全面的细胞活动。” 为了产生类器官，Takahashi，Sakaguchi和他们的团队创造了一个多能干细胞球，有可能分化成各种身体组织。然后，他们将细胞放入装有培养基的培养皿中，培养基模拟脑发育所需的环境。使用类器官，该团队成功地可视化网络中的同步和非同步活动以及各个神经元之间的连接。同步神经活动可以是各种大脑功能的基础，包括记忆。 “我们相信，我们的工作引入了对人类细胞衍生的神经活动进行广泛评估的可能性，”Sakaguchi说。他说，该方法可以帮助研究人员了解通过特定细胞群的活动在大脑中编码信息的过程，以及精神疾病的基本机制。 虽然大脑类器官提供了研究人脑的手段，但先前已经提出了关于脑类器官的神经功能的伦理问题。 “因为大脑类器官模仿了发育过程，所以他们也担心未来会有意识等心理活动，”Sakaguchi说。“有些人参考了Hilary Putnam提出的大桶中的着名'大脑'思想实验，将大脑置于一个维持生命的液体中，与计算机连接可能具有与人类相同的意识。” 然而，Takahashi和Sakaguchi认为大脑类器官不太可能发展意识，因为他们缺乏来自周围环境的输入。 “意识需要主观经验，没有感觉组织的大脑类器官不会有感觉输入和运动输出，”Sakaguchi说。“然而，如果具有输入和输出系统的大脑类器官发展出需要道德考虑的意识，那么这些大脑类器官的基础和应用研究将成为一个巨大的道德挑战。” Takahashi说，未来，应用类器官研究可能会探索三个主要领域 - 药物发现，神经精神障碍模型和再生医学。 “通过取代传统的动物模型，脑类器官可以为药理学公司带来巨大的进步，也可以用来模拟无法治疗的神经疾病，”他说。“使用我们的方法，可以分析脑功能中的细胞活动模式，以进一步探索这些领域。”#清风计划# |
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