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サイボーグのオタマジャクシは、脳の発達がどのように始まるかを学ぶのに役立ちます

免疫蛍光で染色されたオタマジャクシは、内部解剖学を視覚化し、胚を胚として移植された脳追跡装置を施行しました。SheoはSheng et alです。 2025年、Jia Law/Harvard Seas 私たちの脳は、複雑な思考、行動、さらには自己反省さえ生成することができ、本質的に何からも成長しますか？オタマジャクシでの実験では、電子インプラントが初期の胚段階で脳の前駆体に組み込まれていたため、この質問に答えることに近づいた可能性があります。 神経発達プロセスを覗き込む過去の試みは、機能的な磁気共鳴画像像やハード電極ワイヤなどのツールに依存しています。しかし、イメージングの解像度は低すぎて役に立たずに有用ではありませんでしたが、ハードワイヤーは脳を損傷しすぎて、特定の発達瞬間のスナップショット以外のものを提供することができませんでした。 現在、ハーバード大学のJia Liuと彼の同僚は、柔らかさと適合性が脳の柔らかさと適合性と一致する素材を特定しています。彼らはそれを使用して、極薄導体の周りに柔らかく伸縮性のあるメッシュを構築し、それを神経板に置きました - 脳の前駆体である神経チューブを形成する平らでアクセス可能な構造 - アフリカの爪カエルの（アキセノパス・ラヴィス）胚。 ニューラルプレートが折り畳まれ拡張されると、リボンのようなメッシュが成長する脳に包まれ、組織でストレッチと曲げ中に機能性を維持しました。研究者が脳信号を測定したいとき、彼らはメッシュをコンピューターに配線し、神経活動を示しました。 インプラントは、脳に損傷を与えず、免疫反応を引き出すこともないように見え、胚は予想どおりオタマジャクシに発生しました。少なくとも1人は普通のカエルに成長し続けました、とLiuは言います。 「すべての資料を統合し、すべてを機能させることは非常に驚くべきことです」と、ペンシルベニア州のカーネギーメロン大学のクリストファーベッティンガーは言います。 「これは、生物学者が発達中に神経活動を測定できるようにすることで、基本的な神経科学を前進させる可能性のある優れたツールです。」 チームには、実験から2つの主要なポイントがあります。第一に、神経活動のパターンは、組織が異なる機能の原因となる特殊な構造に分化したため、予想どおりに変化しました。 Liu氏によると、組織のセルフプログラムを計算機にどのように追跡するかは以前には不可能でした。 2番目の謎は、切断後に動物の脳の活動がどのように変化するかでした。長年にわたる考えは、電気活動が以前の発達状態に戻るということでした。これは、Axolotlsを含む実験でインプラントを使用することでチームが確認したことです。 Liuのチームは現在、げっ歯類を含むように研究を拡張しています。両生類とは異なり、それらの発達は子宮で行われるため、メッシュの移植には、メッシュをコンピューターに配線するよりもin vitroの受精とより複雑な信号伝送の測定方法が必要です。しかし、Liuは、自閉症や統合失調症などの条件の初期の段階を観察することから最終的に得られる洞察が努力する価値があることを望んでいます。 同様のデバイスを使用して、傷害修復とリハビリテーション後の神経筋の再生を監視するために使用できると、Bettinger氏は言います。 「全体的に、これは非常に準拠した電子機器のアプリケーションの大きな幅の幅を強調する印象的なツアーの力です」と彼は言います。 トピック： #サイボーグのオタマジャクシは脳の発達がどのように始まるかを学ぶのに役立ちます