Tak przynajmniej sugerują autorzy publikacji zamieszczonej w Nature Communications. Te tzw. organoidy ludzkiego mózgu tworzą funkcjonalne połączenia z tkanką mózgową myszy i reagują na bodźce wzrokowe. Po wszczepieniu ludzkich odpowiedników do kory mózgowej tych zwierząt, badacze wykorzystali różne techniki obrazowania, aby potwierdzić powstawanie synaps łączących cechy człowieka i gryzonia.
Czytaj też: Przychodzisz do pracy, a tam skanują ci mózg. Coraz więcej firm jest zainteresowanych tą technologią
Wbrew pozorom nie chodzi o stworzenie Frankensteina, ale o możliwość lepszego poznawania wszelkiego rodzaju zaburzeń neurologicznych. Takie miniaturowe mózgi powstają bowiem na bazie komórek macierzystych i wytwarzają własną aktywność neuronalną. Nigdy wcześniej nie zaobserwowano jednak, by łączyły się z otaczającymi je tkankami, by później reagować na bodźce zewnętrzne.
Jak do tej pory największy problem stanowiły… braki technologiczne. W efekcie brakowało narzędzi, które umożliwiałyby zarejestrowanie takiej aktywności. Do ominięcia przeszkód posłużyły nanocząstki platyny. To właśnie dzięki nim udało się stworzyć przezroczyste grafenowe układy mikroelektrod.
Miniaturowe mózgi z laboratorium wykazują zaskakująco złożone zachowania
Następnie przyszła pora na właściwą część eksperymentu. Myszy wystawione na działanie bodźca wizualnego w postaci białego światła zostały objęte badaniami z użyciem wszczepionych elektrod. Ich celem był jednoczesny pomiar aktywności neuronalnej w organoidach i otaczającej je tkance mózgowej. Dawało to możliwość sprawdzenia, czy w obu przypadkach reakcje na bodziec wyglądają w ten sam sposób.
Nasze eksperymenty ujawniają, że bodźce wzrokowe wywołują odpowiedzi elektrofizjologiczne w organoidach, dopasowując się do odpowiedzi z otaczającej kory mózgowej. wyjaśnia autorka badania, Madison Wilson
Czytaj też: Ta ameba żywi się mózgami. Jest pierwsza ofiara śmiertelna
Korzystając z dobrodziejstw obrazowania dwufotonowego, naukowcy zauważyli, że naczynia krwionośne myszy zaczęły się rozszerzać w kierunku organoidów ludzkiego mózgu. Dostarczały im składników odżywczych i energii, podczas gdy aktywność fal mózgowych w organoidach została zsynchronizowana z otaczającą tkanką. Pozwala to sądzić, iż połączenia między ludzkimi i mysimi tkankami zostały ustanowione w ciągu trzech tygodni od implantacji. Obserwacje trwały łącznie jedenaście tygodni i potwierdziły, że ludzkie mini mózgi stają się funkcjonalnie i morfologicznie zintegrowane z korami mózgowymi myszy.
