Исследователям удалось увидеть в органоидах коры головного мозга электрическую активность, очень похожую активность мозга недоношенных детей. На исходе двух месяцев культивации в них органоидах зафиксировали вспышки нейронной активности: поначалу сигналы были синхронизированы, но потом их паттерн усложнился по мере взросления органоидов. Ученым удалось поддерживать рост клеток органоида мозга в течение десяти месяцев, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Stem Cell.

Технология выращивания органоидов позволяет перепрограммировать клетки таким образом, что из них при делении вырастает крохотная модель эмбрионального мозга. Несмотря на очень скромный размер (обычно с горошину) эти мини-мозги ведут себя во многом как настоящие: в них могут быть характерные для настоящего мозга слои нейронов и деление на отделы, а активность генов оказывается похожа на активность мозга на 8–16 неделях после зачатия. Обычно органоиды растут не очень долго и начиная с определенного момента — он наступает в разное время для разных классов органоидов — перестают достоверно воспроизводить мозговые процессы. Отчасти это связано с тем, что при достижении определенного размера им становится тяжело расти вне обычного окружения, например без снабжающих их обычно кислородом сосудов. Из-за этого до недавнего момента исследования на органоидах воспроизводили только начальные этапы роста мозга.

Сотрудникам из Лаборатории Элисона Миотри (Alysson R. Muotri) Калифорнийского Университета в Сан-Диего удалось поддерживать рост клеток органоида мозга в течение десяти месяцев. За такое долгое время нейроны органоидов успевают не только дифференцироваться в сложные структуры с большим числом разных клеток, но и начать общаться и формировать нейронную сеть. Модели со зрелыми формирующими синапсы нейронами научились делать еще в 2015 году, но в новом исследовании удалось сделать их настолько аккуратно, что их электрическая активность оказалась удивительно похожа на таковую у недоношенных детей.

ЧИТАЮТ ТАКЖЕ  14 признаков того, что у человека может развиваться рак поджелудочной железы

Оптимизация протоколов выращивания привела к тому, что органоиды оказались удивительно похожи на человеческий мозг как в плане разнообразия нейронов, так и их электрической активности. Четыре раза за десять месяцев ученые отбирали образцы для РНК-секвенирования отдельных клеток, чтобы найти в них активность, специфичную для разных типов нервной ткани. Всего исследователи проанализировали 15990 клеток, относящихся к одному из пяти основных классов: клетки-предшественники, промежуточные клетки предшественники, глиальные летки, глутаматергические нейроны и ГАМК-ергические нейроны, которые обычно встречаются в коре головного мозга только у приматов. В зависимости от возраста органоида соотношение этих клеток менялось.

Чтобы замерить электрическую активность в органоидах, их выращивали на мультиэлектродных чипах, которые улавливали электрические импульсы и записывали их в виде электроэнцефалограммы. У людей по мере развития паттерн ЭЭГ меняется: чем старше мозг, тем меньше промежутки между вспышками активности нейронов. Ученые получили аналогичную динамику для своих органоидов, а в качестве верификации сравнили электрические паттерны органоидов с ЭЭГ 39 недоношенных детей.

Дополнительно они попытались научиться предсказывать возраст органоидов по ЭЭГ — такая проверка дала бы дополнительную уверенность, что развитие органоидов идет по такому же пути что и в настоящих мозгах и может служить адекватной моделью для их исследования. Они обучили нейронную сеть предсказывать возраст на обычных образцах ЭЭГ, а затем попробовали этой сетью предсказать возраст органоидов. Оказалось, что нейросеть хорошо справляется с этим заданием, — особенно в случае органоидов постарше.

https://nplus1.ru

От admin

WX Pixel Wall
WX Pixel Wall
Lifehacker: Productivity TipsСтрана.ua: Новини УкраїниCable News Network: Breaking NewsTom's Hardware: Tech ReviewsX Corp: Social Media PlatformЦарьград ТВ: Консервативные МедиаМедуза: Независимые НовостиИнтерфакс: Информационное АгентствоNBC News: Latest StoriesHulu: Streaming PlatformЯПлакалъ: Развлекательный ФорумTechCrunch: Technology NewsМосковский Комсомолец: Ежедневные НовостиДзен: Контентная ПлатформаСпутник: Агентство Новостей КыргыстанВедомости: Деловые НовостиТАСС: Информационное АгентствоStack Overflow: Newest QuestionsВКонтакте: Социальная СетьПикабу: Социальное РазвлечениеThe Wall Street Journal: Financial NewsMail.ru: Электронная Почта и НовостиVoice of America: International NewsYelp: Business ReviewsThe Atlantic: Cultural CommentaryQuora: Question and Answer PlatformКоммерсантъ: Деловая ГазетаWirecutter: Product ReviewsCBS News: Broadcast NewsФедеральное Агентство Новостей: Обновления НовостейSpotify Technology S.A.: Music StreamingVox: Explanatory JournalismPolitico: Political News24 Канал: Новини УкраїниDropbox: Cloud StorageРусская Весна: Новостной ПорталeBay Inc.: Online MarketplaceInstagram: Photo SharingSports.ru: Спортивные ОбновленияFacebook: Social NetworkingStack Overflow: Newest QuestionsPinterest: Visual DiscoveryLinkedIn: Professional NetworkingTwitter, Inc.: Latest TweetsLife.ru: Новости ЛайфстайлThe New York Times: News ArticlesTIME Magazine: Global NewsПервый Канал: Национальное ТелевидениеProPublica: Investigative ReportingFishki.net: Вирусный КонтентSlack Technologies: Team CollaborationИА Красная Весна: НовостиReddit: Social Media PlatformСпутник Россия: Информационное АгентствоУНІАН: Інформаційне АгентствоThe Washington Post: Investigative JournalismFox News Channel: News CoverageБаза: Расследовательские НовостиDisney+: Streaming ServiceФергана: Новости Центральной АзииAirbnb: Vacation RentalsРИА Новости: Информационное АгентствоХабр: Технологическое СообществоВести: Новостной КаналНовая Газета: Расследовательская ЖурналистикаForbes Media: Business MagazineThe Verge: Tech ReviewsInformburo.kz: Новости КазахстанаNetflix, Inc.: Streaming ServiceБлог Авто-Мото Любителей: Обзоры АвтомобилейESPN: Sports NewsCNET: Technology ReviewsZnak.com: Независимые НовостиЧемпионат: Спортивные НовостиBuzzFeed: Viral ContentЯндекс: Поисковая СистемаTwitch Interactive, Inc.: Live StreamingЭкспресс-Газета: Новости и СплетниАргументы Недели: Еженедельные НовостиГазета.ру: Новости и АналитикаЛента.ру: Новостной ПорталAmazon.com, Inc.: Online ShoppingФонтанка.ру: Новости Санкт-ПетербургаWIRED: Technology MagazineZoom Video Communications, Inc.: Video ConferencingBloomberg L.P.: Business InsightsКомсомольская Правда: Новости и СтатьиVC.ru: Бизнес и ТехнологииРБК: Деловые НовостиKloop.kg: Kyrgyzstan NewsОбозреватель: Новини УкраїниСпутник: Новостное Агентство БеларусиМедицинский Блог Здоровье: Советы по ЗдоровьюNational Public Radio: Public BroadcastingUSA Today: National NewsPayPal: Online PaymentsTengrinews: Новости КазахстанаОдноклассники: Социальная СетьHuffPost: Lifestyle NewsMedium: Blogging Platform4PDA: Технологический ФорумСекретные Новости Мира: Глобальные ОбновленияInstagram: Photo SharingBreitbart News: Conservative NewsBusiness Insider: Business NewsБЕЛТА: Белорусское Информационное АгентствоНТВ: Новости и РазвлеченияZDNet: Technology News