據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》2018年10月23日?qǐng)?bào)道，根據(jù)最新的研究，科學(xué)家將很快在實(shí)驗(yàn)室里創(chuàng)造出人腦。科學(xué)家首次成功地利用人類細(xì)胞建立了大腦的三維模型，這使他們能夠更好地研究異常的大腦活動(dòng)。

專家多年來一直在培養(yǎng)腦組織，但這項(xiàng)技術(shù)利用功能性中性組織來創(chuàng)造“類腦器官”。研究人員稱，未來他們可以利用帕金森和阿茨海默癥患者的細(xì)胞，以此來了解他們對(duì)特定療法的反應(yīng)。

塔夫斯大學(xué)( Tufts University)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已經(jīng)為中樞神經(jīng)系統(tǒng)開發(fā)了三維人體組織培養(yǎng)模型。該模型模擬了大腦的結(jié)構(gòu)和功能特征，并展示了持續(xù)數(shù)月的神經(jīng)活動(dòng)。該組織模型允許探索細(xì)胞的相互作用，疾病的進(jìn)展以及對(duì)治療的反應(yīng)。

美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)的期刊生物材料科學(xué)與工程(ACS Biomaterials Science & Engineering)10月23日?qǐng)?bào)道了這些模型的發(fā)展。

三維腦組織模型克服了先前模型的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)，即缺乏可用的人類神經(jīng)元。這是因?yàn)樯窠?jīng)組織很少?gòu)慕】挡∪松砩弦瞥?，而且通常只能在病人死后才能得到。相反，三維組織模型中填充了人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)。這些細(xì)胞可以從病人的皮膚等多處得到。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是通過將細(xì)胞發(fā)育的時(shí)鐘調(diào)回到胚胎樣前體而產(chǎn)生的。這意味著它們可以被轉(zhuǎn)到包括神經(jīng)元在內(nèi)的任何細(xì)胞上。

斯特恩家族工程(Stern Family Professor of Engineering)教授大衛(wèi)•卡普蘭(David L. Kaplan)博士說:“我們找到了合適的條件，讓人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化成許多不同的神經(jīng)亞型細(xì)胞，以及支持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生長(zhǎng)的星形膠質(zhì)細(xì)胞。這種絲質(zhì)膠原支架提供了合適的環(huán)境，可以產(chǎn)生在天然神經(jīng)組織中發(fā)現(xiàn)的遺傳特征和電信號(hào)。”

三維基質(zhì)產(chǎn)生了在神經(jīng)組織中發(fā)現(xiàn)的更完整的細(xì)胞組合。塔夫斯塞克勒生物醫(yī)藥研究生院的博士生威廉•坎特利說:“不管我們使用的是來自健康個(gè)體的細(xì)胞，還是來自阿茨海默病還是帕金森病患者的細(xì)胞，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的生長(zhǎng)在三維組織模型中是持續(xù)的，而且非常一致。這為我們提供了一個(gè)可靠的平臺(tái)來研究不同的疾病狀況，以及觀察細(xì)胞長(zhǎng)期變化的能力。”

研究人員展望未來，希望利用先進(jìn)的成像技術(shù)和其他增加的細(xì)胞類型來更好地利用三維組織模型。這可能會(huì)建立一個(gè)更完整的大腦環(huán)境模型，以及涉及信號(hào)、學(xué)習(xí)、可塑性和退化的復(fù)雜互動(dòng)。