s-mind.ru О невероятных возможностях человеческого мозга и развитии интеллекта
  • Odnoklassniki
  • vk

Большой прорыв крошечного мозга

Дата: 27 Февраль 2014Рубрика: Новости науки, Новые технологииКомментарии: Нет комментариев

Большой прорыв крошечного мозгаЗдравствуй, уважаемый читатель s-mind.ru! Недавно вы познакомились с информационной статьёй о создании учёными искусственного мозга ("Ученые создали искусственный мозг"). Хочу продолжить эту тему, но уже с уклоном в анатомические особенности изобретённой новинки.

Стволовые клетки могут выстраиваться в наиболее сложные человеческие органы.Предоставленные на длительное время самим себе, человеческие стволовые клетки сложились в ткань с множеством мозговых структур и нейронных сплетений, по форме напоминающую мозг девяти-недельного плода - сообщили ученые.

Ткань не имеет головокружительной сложности настоящего человеческого мозга, тем не менее, крошечные нейронные шарики представляют собой наиболее сложную структуру этого органа, полученную в лабораторных условиях на сегодняшний день - говорят исследователи. Новая работа может обеспечить беспрецедентный прорыв в изучении развития главного органа человека на ранних стадиях, а так же простой способ тестировать влияние новых лекарственных препаратов на ткани человеческого мозга и способ изучать его дефекты у индивидуальных пациентов - предполагают авторы исследования.

Примерно через два месяца клетки, помещенные в питательный раствор, начали складываться в нейронную структуру, имеющую узнаваемые части развивающегося мозга, такие как гиппокамп, сетчатка и сосудистые сплетения, производящие спинномозговую жидкость в головном мозге.

Сгустки ткани также сложились в отдельные части коры головного мозга, оболочки, которая отвечает за передовые процессы мышления. Другие свойства этого органа тоже присутствовали — многие из нейронов активно «стреляли» электрическими импульсами, что было выявлено в ходе эксперимента. Выбранная группа молодых нейронов, казалось, перемещалась в другую часть органоида, в процессе, помогающем «заселить» мозг нейронами. И как настоящий мозг, ткань была богата популяциями специализированных стволовых клеток, называемых радиальными глиальными стволовыми клетками. Эти клетки поддерживают прирост нейронов.

Названные «мозговыми органоидами», крошечные выращенные в лаборатории ткани могут иметь огромное значение для науки. Теперь уже, выращивая персонализированный органоид из клеток пациента, исследователи узнают о микроцефалии, нарушении развития, сигнализируемом маленьким мозгом.

В этом имеется огромный потенциал. Процесс выращивания органоида начинается со стволовых клеток, взятых непосредственно из эмбриона или клеток кожи взрослого человека, перепрограммированных в эмбрион-подобное состояние. Эти клетки могут расти в любой ткани в нашем организме. Чтобы превратить их в мозговой органоид, исследователи несколько дней выращивают их в чашке, а затем перемещают в питательный раствор, который стимулирует рост тканей нейроэктодермы, вид клеток, который в конечном итоге создает наш главный орган. После этого ученые вводят эти клетки в каплю геля, служащего каркасом для дальнейшего роста образца. На заключительном этапе, капли геля помещаются во вращающиеся колбы с питательными веществами.

Этот последний шаг имеет решающее значение, исследователи обнаружили, что вращение помогает доставлять кислород и питательные вещества ко всем клеткам в органоиде. Без этого клетки, особенно в центре, будут голодать и отмирать.

Примерно через два месяца, органоиды переходят границы гелевых капель, вырастая и достигая размеров приблизительно 4 мм.

На сегодняшний день исследователи вырастили сотни этих церебральных органоидов, и самому старому из них почти исполнился год. В нем еще живы клетки, но они прекратили свое деление. Органоиды достигают максимального размера примерно через два месяца, дальнейший рост невозможен ввиду того, что внутренние клетки перестанут получать достаточное количество питательных веществ и кислорода.

Один из самых замечательных аспектов этой работы то, что органоиды формируют свой комплекс похожих на мозг структур с минимальным вмешательством исследователей. Вся необходимая и достаточная информация для его формирования  уже находится в клетках.

Это означает, что клетки от разных людей запросто можно использовать для выращивания множества разновидностей мозга, сильно отличающихся друг от друга. В рамках своего исследования ученые вырастили персонализированный органоид с использованием клеток кожи пациента с микроцефалией. И сразу же обнаружили, что органоид получился меньше, чем обычно.

Микроцефалию всегда было очень трудно изучать. Но органоид с микроцефалией позволил выяснить, почему при этом заболевании человеческий мозг уменьшен. Исследователи обнаружили, что радиальные глиальные стволовые клетки прекращали производить нейроны слишком рано, и затем исчезали сами. Это досрочное прекращение выработки нейронов в конечном счете может привести к дефициту нейронов, ситуации, которая и происходит при микроцефалии. Эти органоиды могут предоставить ключ к пониманию и более сложных расстройств, коренящихся в проблемах развития мозга, таких, как шизофрения и аутизм.

Конечно, органоиды отличаются от мозга во многих отношениях. В отличие от организованной структуры мозга, области в органоидах были организованы как попало. Нейроны имеют связи, но, вероятно, не имеют того же значения, что и в человеческом мозге. И важные системы поддержки, такие как кровеносные сосуды — отсутствуют.

Если оценить органоид в целом — это не мозг. Тем не менее, это очень полезная приближенная система.

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 0.0/10 (0 votes cast)
VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 0 (from 0 votes)

Поделиться в соц. сетях

0

 

Навигация

Предыдущая статья: ←

Следующая статья:

Оставить свой комментарий

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.

Рубрики
Получайте статьи на почту

Введите ваш email:

Наверх

Есть вопросы? Напишите сейчас!

Открыть контактную форму
ТОП-777: рейтинг сайтов, развивающих Человека