Ludzkie "mini-mózgi" wszczepione myszom reagują na światło
Kolejny postęp nad badaniem tzw. ludzkich mini-mózgów. Tym razem, dzięki zastosowaniu m.in. innowacyjnego systemu elektrod, naukowcy zdołali zarejestrować reakcję wszczepionego myszom organoidu na światło.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego w artykule opublikowanym w Nature Communications opisali wszczepione myszom ludzkie organoidy korowe, tzw. mini-mózgi, które reagowały na impulsy świetlne w podobny sposób jak otaczająca je tkanka mózgowa.
W trakcie swoich badań naukowcy wykorzystali innowacyjny system obrazowania do pomiaru aktywności elektrycznej w organoidach. Analizy wykazały zintegrowaną reakcję na bodźce wzrokowe. Dzięki czemu, po raz pierwszy potwierdzili, że ludzkie mini-mózgi wytworzyły "funkcjonalne połączenia" w czasie rzeczywistym. Możliwe było to za sprawą zastosowania ulepszonych implantów, które są zdolne do pomiaru "subtelnej sygnalizacji neurologicznej" w szczegółowej skali.
Jak powiedział dr Duygu Kuzum: "Przewidujemy, że w dalszej części drogi ta kombinacja komórek macierzystych i technologii neurorejestracji zostanie wykorzystana do modelowania chorób w warunkach fizjologicznych na poziomie obwodów neuronalnych, badania potencjalnych metod leczenia na tle genetycznym specyficznym dla pacjenta oraz oceny potencjału organoidów do przywracania określonych utraconych, zdegenerowanych lub uszkodzonych regionów mózgu po integracji".
Zespół naukowy pod kierownictwem neuroinżyniera Duygu Kuzuma opracował nowy system rejestracji pomiaru aktywności fal mózgowych w skali makro i mikro w tym samym czasie. System zbudowany jest z przezroczystych i elastycznych mikroelektrod wykonanych z grafenu. Przyrząd wszczepiany jest do wybranych części mózgu. Dzięki czemu można rejestrować skoki aktywności neuronalnej przeszczepionego organoidu, jak i otaczającej go tkanki mózgowej.
Kolejnym odkryciem było to, że po miesiącu od transplantacji organoidy wytworzyły funkcjonalne połączenia synaptyczne z korą wzrokową zwierząt. Po kolejnych dwóch miesiącach integracja posunęła się jeszcze bardziej. Wcześniejsze badania wykazały, że mini-mózgi wczepione myszom mogą łączyć się z naczyniami krwionośnymi gospodarzy. Teraz okazuje się, że łączą się także neurony.
