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  «Пеликаний зоб» и стойкий кардиоспазм: что делают врачи, если пища не проходит

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
Медуза: Независимые НовостиБаза: Расследовательские НовостиYelp: Business ReviewsЧемпионат: Спортивные НовостиStack Overflow: Newest QuestionsVoice of America: International NewsReddit: Social Media PlatformDropbox: Cloud StorageVox: Explanatory JournalismProPublica: Investigative ReportingКомсомольская Правда: Новости и СтатьиHuffPost: Lifestyle NewsBuzzFeed: Viral ContentHulu: Streaming PlatformФонтанка.ру: Новости Санкт-ПетербургаСекретные Новости Мира: Глобальные ОбновленияРусская Весна: Новостной ПорталPolitico: Political NewsВедомости: Деловые НовостиLife.ru: Новости ЛайфстайлFox News Channel: News CoverageПервый Канал: Национальное ТелевидениеeBay Inc.: Online MarketplaceИнтерфакс: Информационное АгентствоLinkedIn: Professional NetworkingTwitter, Inc.: Latest TweetsLifehacker: Productivity TipsThe Washington Post: Investigative JournalismESPN: Sports NewsГазета.ру: Новости и АналитикаЯПлакалъ: Развлекательный ФорумWIRED: Technology MagazineNetflix, Inc.: Streaming ServiceZnak.com: Независимые НовостиBreitbart News: Conservative NewsPinterest: Visual DiscoveryCable News Network: Breaking NewsAirbnb: Vacation RentalsStack Overflow: Newest QuestionsTechCrunch: Technology NewsTwitch Interactive, Inc.: Live StreamingWirecutter: Product ReviewsВКонтакте: Социальная СетьУНІАН: Інформаційне АгентствоZDNet: Technology NewsDisney+: Streaming ServiceThe Verge: Tech ReviewsInstagram: Photo SharingCBS News: Broadcast NewsСпутник Россия: Информационное АгентствоРИА Новости: Информационное АгентствоSpotify Technology S.A.: Music StreamingСпутник: Агентство Новостей КыргыстанTom's Hardware: Tech ReviewsNBC News: Latest StoriesБЕЛТА: Белорусское Информационное АгентствоFacebook: Social NetworkingЦарьград ТВ: Консервативные МедиаBusiness Insider: Business NewsInstagram: Photo SharingCNET: Technology Reviews24 Канал: Новини УкраїниAmazon.com, Inc.: Online ShoppingUSA Today: National NewsИА Красная Весна: НовостиМедицинский Блог Здоровье: Советы по ЗдоровьюПикабу: Социальное РазвлечениеQuora: Question and Answer PlatformХабр: Технологическое СообществоInformburo.kz: Новости КазахстанаОдноклассники: Социальная СетьКоммерсантъ: Деловая ГазетаNational Public Radio: Public BroadcastingЛента.ру: Новостной ПорталСпутник: Новостное Агентство БеларусиФергана: Новости Центральной АзииНовая Газета: Расследовательская ЖурналистикаMedium: Blogging PlatformТАСС: Информационное Агентство4PDA: Технологический ФорумThe Wall Street Journal: Financial NewsМосковский Комсомолец: Ежедневные НовостиSports.ru: Спортивные ОбновленияSlack Technologies: Team CollaborationБлог Авто-Мото Любителей: Обзоры АвтомобилейMail.ru: Электронная Почта и НовостиZoom Video Communications, Inc.: Video ConferencingРБК: Деловые НовостиTIME Magazine: Global NewsFishki.net: Вирусный КонтентДзен: Контентная ПлатформаPayPal: Online PaymentsСтрана.ua: Новини УкраїниАргументы Недели: Еженедельные НовостиФедеральное Агентство Новостей: Обновления НовостейForbes Media: Business MagazineKloop.kg: Kyrgyzstan NewsВести: Новостной КаналThe New York Times: News ArticlesОбозреватель: Новини УкраїниЯндекс: Поисковая СистемаНТВ: Новости и РазвлеченияBloomberg L.P.: Business InsightsThe Atlantic: Cultural CommentaryVC.ru: Бизнес и ТехнологииTengrinews: Новости КазахстанаЭкспресс-Газета: Новости и СплетниX Corp: Social Media Platform