东京大学开发用 iPS 细胞再现人脑神经回路的技术
24-04-26
培养脑器质性细胞(如图)时,轴突生长并连接到另一个脑器质性细胞(如中图和下图)=东京大学池内义博副教授提供

东京大学副教授池内与志穗等人的研究小组开发出了一种通过培养人类 iPS 细胞重现大脑神经回路的技术。该小组创建了与大脑结构相似的三维组织,并通过神经细胞延伸出的长条状突起相互连接。该研究可以产生活跃的神经活动,有助于阐明大脑的复杂功能及研究大脑疾病的治疗方法。

研究小组制备了两个以iPS 细胞再现大脑组织的 “脑器质性组织”,并将其在特殊结构的培养皿中进行了培养。结果显示,每个脑器质体的神经元都长出了称为轴突的长突起。

当两个 “脑器质性组织”通过轴突连接时,神经活动量出现增加,且比直接连接时出现更复杂的不规则的活动周期。 当使用控制神经元活动的光遗传学进行刺激时,其反应变得更加灵敏,并出现了构成了记忆和学习基础的现象。

池内副教授表示,大脑中的神经常在大脑两个遥远的部分之间进行交流,神经的位置关系可能与大脑的功能有所相关。

与其他动物相比,人类和猿类大脑神经细胞轴突所占的体积更大。 未来的研究将通过增加轴突连接的大脑器质性细胞数量,以及将它们与小脑等其他器质性细胞连接等方式,进一步研究人脑处理信息的机制。

消息来源:東京大学、ヒトの脳神経回路 iPS細胞で再現 – 日本経済新聞 (nikkei.com)

        

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