健康

科学者は、初めてラボで脳回路を再現します

編集者のダイジェストのロックを無料でロック解除しますFTの編集者であるRoula Khalafは、この毎週のニュースレターでお気に入りのストーリーを選択します。科学者は、より良い治療につながる可能性のあるブレークスルーで、人間の脳に痛みの感情を伝える感覚経路を実験室で再現しました。カリフォルニアのスタンフォード大学のチームは、ヒト幹細胞から成長したさまざまなニューロンを実験室皿の機能する脳回路に組み合わせた最初のチームです。彼らの実験は、に公開されています 自然 水曜日に、合成生物学を通じて生体組織や臓器を複製する科学者の急速な進歩を示しています。スタンフォードの科学者が感覚刺激剤に作成した脳回路を露出させたとき、彼らはそれに沿って移動する電気活動の波を観察しました。唐辛子を熱くするカプサイシンを唐辛子にする分子は、すぐに強い反応を誘発しました。©スタンフォード大学プロジェクトのリーダーであるSergiu Pașcaは、この研究が人間の神経系が痛みのシグナルをどのように処理するかを理解するための進歩を加速することを期待していると述べました。 「動物を使用せずに、この経路を非侵襲的にモデル化できるようになったので、慢性疼痛の治療法を改善したいと考えています」と彼は言いました。 「私たちが今持っている最高の薬物は、数千年前に元々ケシの種子に由来し、非常に中毒性があるオピオイドです。」 研究者は、皮膚細胞をほぼすべての人間の組織または臓器を生成できる幹細胞に変換することから始めました。その後、化学シグナルを使用して、幹細胞に4種類の「オルガノイド」を形成します。皮膚の感覚ニューロンから脳の皮質ニューロンまで、痛み経路の異なる領域を表す小さな生きたボールです。最後に、4つの異なるオルガノイドが培養皿に並んで並んでいた。約100日後、彼らは4MNの細胞で約1cmの長さの「集合体」と呼ばれる脳回路の合成表現に一緒に成長しました。神経接続が成分オルガノイドと同期シグナル伝達のパターンをリンクした。「4つのオルガノイドすべてが同時に接続されているのを見ることができなかった場合、この波のような同期を見ることができなかったでしょう」とPașcaは言いました。 「脳はその部分の合計を超えています。」合成脳回路は、オピオイドがそうであるように脳の報酬回路に影響を与えることなく、神経伝達の過度の波を抑える痛みのより良いターゲット療法のスクリーニングを使用することができます、とパアカは言いました。 集合体自体は「痛みを感じる」とは言えない、と彼は強調した：「彼らは脳に深く入り込み、痛みの嫌悪的で感情的な要素を与えてくれる第二の経路によって処理される神経信号を伝えます。」それでも、PAșCAは、より複雑な脳回路が研究室で作成されているため、オルガノイド研究の倫理的意味を考慮する必要性を認めました。ペンシルベニア大学の神経科学と精神医学の教授であるGuo-li Mingは、スタンフォードプロジェクトに関与していませんでしたが、動物でモデル化できない人間の神経回路の複雑さ、およびこれらの人間の特徴が神経障害にどのようにつながるかについての洞察を与えたことを称賛しました。 「このモデルは、感覚入力を皮質にリンクする複雑なニューラルネットワーク活動を研究する機会を提供しますが、これは以前は実現不可能でした」と彼女は言いました。スタンフォードは、集合体研究の特許を申請しましたが、それを商品化する方法をまだ決定していません。 #科学者は初めてラボで脳回路を再現します
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