一直以来，大脑这一神秘宫殿不断吸引着科学家进行研究和探索。随着干细胞技术的进步，科学家尝试从人体中提取干细胞，形成所谓的“类器官”，进行大脑的相关研究。但是，这些类似真实人脑的组织，真的可以复刻人的大脑活动吗？

近日，加州大学洛杉矶分校（UCLA）的研究人员在《自然》旗下子刊Nature Neuroscience上刊登了大脑类器官研究的最新成果。研究证实，这些类似真实人脑的三维组织具有与真正人脑相似的复杂神经活动，还可以重现某些大脑疾病标志性的神经电活动模式。

▲显微镜下的大脑类器官显示出分层的组织结构和不同类型的细胞

（图片来源：Credit：UCLA Broad Stem Cell Research Center/Nature Neuroscience）

我们都知道，健康的人脑细胞在响应刺激时不仅会发放电信号，还会产生神经振荡，也就是由神经元群体同步发放形成的脑电波。不同的脑电波模式对应于特定的活动，比如学习或睡眠。模拟人脑的挑战也在这里。大脑除了结构复杂之外，细胞之间还必须相互连接，具备发放电信号的功能，就像大脑中真正的神经元那样。

大脑类器官是否具有足够的神经网络复杂性来模拟出这些功能？在这项研究中，科学家们给出了回答。

研究人员取出健康人的皮肤或血细胞，诱导它们成为多能干细胞（iPSC），然后引导这些细胞向任何一种类型的人体细胞转变，包括神经元。在一定的培养条件下，形成大脑类器官。

随后，研究人员使用探针进行了细胞外记录，并通过钙成像技术检测了神经细胞的电活动，由此收集到的数据类似于通过脑电图（EEG）得到的信息。从分析结果中，研究人员观察到了一系列神经振荡。

同时，研究人员用来自Rett综合征患者的细胞开发的大脑类器官，同样观察到了高度异常的神经振荡，以及癫痫样活动。Rett综合征是一种基因突变引起的神经发育障碍，患者的大脑功能受到影响，有智力迟缓、刻板动作以及癫痫发作等表现。他们的神经振荡出现异常，显示出快速、混动的脑电波。

研究人员给这些模拟Rett综合征的大脑类器官施加了一种实验性的治疗药物，结果使类器官的神经活动趋于正常，癫痫相关的活动模式消失。

通常脑电波活动模式的异常则可能是某些神经疾病的征兆，这些神经疾病给患者带来了巨大的痛苦。我们期待该成果，可为影响大脑功能的神经系统疾病提供了有力的研究工具。

免责声明：本资料为要约邀请，图片文字仅作说明使用，不构成要约或承诺，双方的权利义务以双方签署的合同等文件的内容为准。图片来源网络，如有侵权及时联系。