快捷搜索:  as  2018  FtCWSyGV  С˵  test  xxx  Ψһ  w3viyKQx

澳门新葡亰集团平台网址大全:微型脑近日发出脑电波的第一TimeScience史密森



这个故事最初出现在Massive Science(一个编辑合作伙伴网站)上,该网站发布了科学家们的科学故事。

我们正处在类器官热潮中。这些微小的模型风琴正在迅速取得令人兴奋的新进展。也许最有趣的是:大脑的类器官。这些所谓的“微型大脑”于2013年首次描述,已被用于建模和研究遗传性疾病,主要精神疾病,神经退行性疾病(如阿尔茨海默氏病),甚至人类进化。

微型大脑只是豌豆大小,但能够重现关键的大脑功能。它们是当前研究的热点,因为科学家认为它们最终可以成为我们目前无法在啮齿动物或其他动物中适当研究的神经系统疾病的模型。

尽管先前的研究已经成功地证明了基因的变化以及与此类疾病相关的蛋白质,研究患病大脑的功能-疾病期间我们的神经元如何工作并与其他细胞相互作用-仍然是一个挑澳门新葡亰集团平台网址大全战。神经元通过将电信号发送到其他细胞进行交流,因此要充分了解它们的工作原理,必须研究细胞的电行为。科学家已经澳门新葡亰集团平台网址大全知道,小脑能够产生这些电信号,称为自发动作电位,但是在简单动作电位和复杂思想之间存在很大的鸿沟。

大脑中的动作电位以定义的频率发生,称为神经振荡或脑电波。不同频率的脑电波与不同的精神状态相关(例如,当您处于深度睡眠时,您的脑电波每秒振荡约1-4次澳门新葡亰集团平台网址大全)。脑电波也与不同的疾病有关。因此,为了使类脑器官成为科学家所需的改良疾病模型,它们必须能够产生脑电波和其他电活动。像阿尔茨海默氏症和精神分裂症这样的疾病很复杂,在许多情况下,在神经元受到明显损害之前,大脑中的电活动发生了更多细微的变化。

现在,最近发表的一篇论文发现微型大脑确实能够发展脑电波。由克莱伯特鲁希略(Cleber Trujillo)(包括阿里森穆特里(Alysson Muotri)博士在内,他的研究成果曾在Massive上进行过太空微型大脑的研究)的作者在十个月的时间内记录了大脑类器官的电活动。其他使用类器官的研究通常集中在类器官发育的最初几个月,因为到两个月时,小脑具有确定的结构并停止生长。但是这项新的研究表明,类器官的维持时间越长,它们的细胞组成越复杂-神经元的电活动越复杂。

Trujillo及其同事表明,在四个月的时间里,类器官显示出缓慢的脑电波,类似于我们睡觉时大脑产生的脑电波。他们看到,即使它们形成结构并停止大小增长,细胞类型的组成仍在变化,随着时间的流逝,细胞多样性也随之增加。这些变化可能与脑电波模式的变化有关。

为了评估这些成熟的大脑类器官对人类大脑的建模效果,研究人员随后将类器官的脑波与脑电图(EEG,脑扫描)。他们使用了机器学习算法,该算法使用婴儿的脑电波数据进行了训练,然后将其应用于类器官。早产儿的一些特定的脑功能指标,例如自发活动瞬变(大脑活动爆发是形成更复杂的神经连接所不可或缺的),与类器官的异常非常相似,尤其是在类器官的较晚时间点文化。换句话说,经过长达10个月的生长,类器官的电活动开始类似于胎儿的大脑。

有史以来第一次,我们现在拥有不仅模仿胎儿的大脑类器官。大脑在结构和细胞组成上,而且在某些大脑功能上。这就提出了复杂的伦理问题,并且公平地想知道我们是否可以将对脑类器官的研究范围扩大。一些哲学家和科学家担心,在不久的将来,我们也许能够在实验室中创造意识。现在应该开始围绕这些科学进步进行道德和道德对话。我们正处在技术澳门新葡亰集团平台网址大全发展比其周围的伦理讨论快得多的时代,我们必须防止不负责任地应用这些技术。

防止科学家在类器官研究中越过道德和道德界限的一个想法是将称为微扰复杂度指数(PCI)的工具应用于类器官。 PCI尚未在人体中得到充分验证,但已被提议作为一种测试昏迷和昏迷患者脑活动的方法。通过使用相对无害的东西,例如经颅磁刺激(澳门新葡亰集团平台网址大全一种使用电磁线圈刺激大脑的方法),医生和科学家可以暂时破坏大脑的正常活动并测量恢复需要多长时间。

幸运的是,这可以说明患者是多么觉察器官,在这种情况下是类器官。

罐子里的大脑怪诞的想法仍然保留在科幻小说领域。关于类器官研究的发展方向,有很多原因令人兴奋。与其他研究疾病机理的研究一样,这为我们甚至无法治愈的独特的人类神经系统疾病(例如阿尔茨海默氏症,帕金森氏症和精神分裂症)开辟了新的疗法和治疗之门。类器官的领域有些特殊,需要来自不同专家的意见,以确保我们在道德上负责任地释放这些微型器官的所有潜力,以希望为全世界的患者提供帮助。

您可能还会对下面的文章感兴趣: