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研究创造新型人脑“类器官”

人类神经系统疾病背后的遗传学是复杂的,大跨度的基因组参与了疾病的发生和发展。研究其他动物的神经疾病给相关发现提供了的机会很有限,因为人类的大脑非常独特。哈佛大学(Harvard University)和布罗德研究所(Broad Institute)斯坦利精神病学研究中心(Stanley Center for Psychiatric Research)的科学家们在开发人脑"类器官"方面取得了重大进展。"类器官"是一种微型三维组织培养物,可以在培养皿中模拟病人自己的脑细胞。他们发表在《Nature》杂志上的新方法,与人类大脑皮层的发育过程一样,以相同的顺序,持续地生长着同样类型的细胞。这一进展可能会改变研究人员研究神经精神疾病和测试药物有效性的方式。 类器官为直接研究人类疾病提供了很大的希望。但到目前为止,他们在一个非常重要的方面失败了。 "我们可能会以不同的方式使用我们的大......阅读全文

细胞团和离体大脑是否可能有意识?

  在Alysson Muotri的实验室里,数百个芝麻大小的微型人脑漂浮在培养皿中,闪烁着电活动的火花。  这些微小的结构被称为大脑类器官(brain organoid),是利用人体干细胞培养出来的,已经成为许多实验室研究大脑特性的常见工具。作为加州大学圣迭戈分校的一名神经科学家,Muotri已经

器皿中的“黄豆”开始“发芽”

   人脑类器官:器皿中的“黄豆”开始“发芽”——美国两科学团队完成其植入鼠脑动物实验   人脑类器官具有大脑的初级形态,但并不是真正的大脑,是为了研究而制造的简化模型。  4年前,奥地利科学家发现了用干细胞培育人脑组织的方法,人脑类器官自此取得惊人进展;现在,它们已经能模拟真实

Nature Methods | 向阳飞等建立功能性血管状系统类脑器官

  如果说宇宙蕴藏无数奥秘,那么大脑必定是其中最难解谜团之一。对人类大脑的研究不仅关乎我们对人体内这一最复杂器官发育与功能的理解,相关的病理学、药物发现、再生医学等研究更是与国计民生直接相关。基于干细胞、发育生物学、生物材料等多学科理论与技术的类脑器官近年来发展迅速,为研究人类大脑发育、功能、疾病乃

微型人造大脑首次产生类似早产儿脑电波信号、神经元

  当扁豆大小的神经细胞在实验室培养皿中生长时,它们开始发出有节奏的电信号。在《细胞干细胞》近日发表的一项研究中,研究人员发现,从人类干细胞中培育的大脑类器官产生的脑电波,随着发育的进展变得更加复杂,并在微型大脑中形成功能神经回路。而且这些脑电波与人类婴儿发育大脑中的某些特征相同。  科学家们用发育

芯片也可再造“器官”

  芯片,可谓是高科技产品的“大脑”,如手机、电脑、数控装备等都离不开它的支撑。然而,芯片不仅用在这些高科技产品上,还可作为人体器官再造的一种载体。  人体器官芯片是近几年发展起来的一门前沿生物科技,也是生物技术中极具特色和活力的新兴领域,融合了物理、化学、生物学、医学、材料学、工程学和微机电等多个

人脑“类器官”研究获得突破

  近日,来自哈佛大学、南加州大学及麻省理工学院的科学家们在开发人脑类器官方面取得的重大进展。相关研究成果发表于Nature杂志,论文标题为“Individual brain organoids reproducibly form cell diversity of the human cerebr

神经尘埃、脑波打字 2018年的脑科学要研究什么

  人脑可谓人体最复杂、最神秘的器官,无数科学家殚精竭虑,也不过才揭开其奥秘的冰山一角。   21世纪是脑科学时代。为了进一步了解大脑,监测大脑活动的研究进行得如火如荼,已在学术界和商业界掀起一股淘金热。《科学美国人》杂志在近日的报道中指出,2018年,科学家将继续在脑科学领域深耕,该领域最值得期

让器官“种”在芯片上

   “未来,人体器官芯片或许能够取代我们的动物实验,成为一种颇具前景的研究手段。”中科院广州生物医药与健康研究院院长裴端卿对人体器官芯片这一全新领域掩饰不住自己的热情,他告诉《中国科学报》记者表示,随着日前中科院大连化物所微流控芯片研究组利用器官芯片技术,成功构建出动态三维高通量血脑屏障模型,人体

港大团队首次证明新冠病毒有可能感染中枢神经?

  由于新病例的迅速增加,2019年冠状病毒病(COVID-19)很快引起了全球关注,病原体被鉴定为SARS-CoV-2。截至目前(8月4日),据约翰·霍普金斯大学发布的实时统计数据,全球累计新冠肺炎确诊病例超过1848万例,死亡人数达69万。这些数字每天都会更新,而且预计还会进一步增加。迄今为止,

多种技术结合为培育类器官提供可能

Alysson Muotri的实验室生长了这些由人类干细胞培育而来的大脑,这些干细胞有一个发育基因被编辑为尼安德特人曾经拥有的版本。图片来源:J. Cohen/Science 迄今为止,研究人员如果想要了解尼安德特人的大脑及其与现代人脑的区别,则必需要研究一个实体。一直以来,对这个已

多种技术结合为培育类器官提供可能

Alysson Muotri的实验室生长了这些由人类干细胞培育而来的大脑,这些干细胞有一个发育基因被编辑为尼安德特人曾经拥有的版本。图片来源:J. Cohen/Science 迄今为止,研究人员如果想要了解尼安德特人的大脑及其与现代人脑的区别,则必需要研究一个实体。一直以来,对这个已经灭绝

怎么肥四?实验室培育的肾器官里发现脑细胞和肌细胞?

  为了更好地治疗肾脏疾病或测试新药,科学家们早已将注意力转向干细胞再生器官。  来自圣路易斯华盛顿大学医学院的最新研究表明,长在实验室环境中的肾类器官(organoids)竟然潜伏不少“流氓”细胞——大脑细胞和肌肉细胞,这些细胞占类器官细胞总量的10-20%,证据确凿它们真的存在,我们用来“哄骗”

人类干细胞培育出3D微型大脑

  据最新一期美国《细胞》杂志报道,美国科学家借助人类干细胞培育出一个3D“微型大脑”,并发现其在结构和功能上比目前广泛使用的2D模型更为接近真正的大脑。新模型将有助于科学家更好地理解大脑发育,以及阿尔茨海默氏症或精神分裂症等神经系统疾病。  美国索尔克研究所基因分析实验室主任约瑟夫·埃克教授说,将

体外培养人脑组织需作伦理考量

  17位著名的科学家、伦理学家和哲学家25日在《自然》杂志上发表评论文章指出,现在需要对培养或维持人脑组织的行为作出伦理考量。倘若有一天可以在实验室内创造出能产生意识经验的脑模型,其很可能会引发关于所有权、管理、权限、处置和数据保护方面的一系列问题。  借助于干细胞,人类已经成功培育出多种组织。为

利用两种大脑模型研究证明唐氏综合征治疗关键靶点

  根据罗格斯大学的一项研究,唐氏综合征胎儿出生前锁定一个关键基因,将可能通过逆转异常的胚胎大脑发育从而改善出生后的认知功能。该论文6月6日发表于Cell Stem Cell。  利用可以转化为大脑中其它细胞的干细胞,研究人员开发了两种实验模型——一种活的3D“类器官”(Organoid)大脑模型和

利用两种大脑模型研究证明唐氏综合征治疗关键靶点

  根据罗格斯大学的一项研究,在唐氏综合征胎儿出生前锁定一个关键基因,将可能通过逆转异常的胚胎大脑发育从而改善出生后的认知功能。该论文于6月6日发表在Cell Stem Cell 杂志上。  利用可以转化为大脑中其它细胞的干细胞,研究人员开发了两种实验模型——一种活的3D“类器官”(Organoid

Stem Cells and Development :大脑类器官的新型培育方法

  加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员在当前在线期刊《Stem Cells and Development》杂志上撰文,描述了一种快速,经济有效的从原代细胞中制造人皮层类器官的方法。  发展人脑功能的实验研究是有限的,这是由于活胚胎受试者的研究受到伦理问题和大脑本身脆弱性的限制,动物模型仅部分模仿

“迷你人造大脑”产生类似人脑的脑电波信号

  近日,来自美国加州大学的研究人员在《细胞–干细胞》杂志发表题为“Complex Oscillatory Waves Emerging from Cortical Organoids Model Early Human Brain Network Development”的文章。该研究团队在实验室

科学家用干细胞模拟人脑 技术阻碍脑功能更高水平

  这个神经细胞集群——左侧有一个初级眼睛——不比一粒苹果籽大多少(如图所示)。这些神经细胞集群由胚胎干细胞发育而来,包含数量惊人的类似早期人脑的结构,其中包括视网膜组织、大脑皮层(大脑的最外层),以及脉络丛(处理脑脊髓液的腔洞)。   奥地利维也纳分子生物技术研究所的Juergen Knob

科学家于试管中培育出迄今最复杂的“体外人脑”

“类脑”组织截面图   中国科技网讯 美国《大众科学》及英国《自然》杂志网站8月28日刊登了一项新成果:英、德、奥等国研究人员利用人类多功能干细胞在试管中培育出了一个模拟人脑的组织。这是一个立体的自组织模型,亦是迄今最复杂的“体外人脑”,但它并不是作为可替代人脑的人造器官才诞生的,而是有望用来

首个证据!SARS-CoV-2有可能感染人脑器官

  深圳科学院中国先进技术研究所(SIAT)和香港大学联合报道:SARS COV-2可以感染人类神经祖细胞和脑类器官,研究发表在8月4日的《Cell Research》上。  COVID-19由SARS-CoV-2引起,也被称为新型严重急性呼吸综合征冠状病毒2。截至8月3日,218个国家和地区报告了

“迷你大脑”发出类似早产儿的脑电波

  据《自然》杂志近日在线报道,在实验室培养皿中培育的“迷你大脑”,第一次自发地产生类似人类的脑电波,模式看起来与早产儿的类似。此项进展或有助于科学家对大脑早期发育的研究。  美国加州大学圣地亚哥分校神经科学家艾莉森·穆乌特里领导的研究小组,诱导人类干细胞从皮质(控制认知和解释感官信息的大脑区域)中

9月19日《自然》杂志精选

  一个反映人脑发育情况的模型   转基因小鼠被广泛用来模拟人类疾病,但由于人脑的组织要比啮齿类动物的脑组织复杂得多,所以脑发育疾病尚未得到研究。Juergen Knoblich及同事利用人多能干细胞建立了一种不同的模型,即一个三维“类器官”培养系统,它能反映人脑发育的几个方面。该系

《Nature》10月最受关注的十篇论文

  英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众,让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章(20

Nature:科学家用干细胞培育人脑发育3D模型

  一个国际研究团队使用干细胞成功培育出一个模仿人脑早期发育的3D结构。研究显示,这种“类脑器官(迷你大脑)”可以被用作微观分析人类遗传性疾病发病机理的模型系统。在罹患遗传性疾病的人群中,其大脑体积明显缩小。   该研究由奥地利分子生物技术研究所的Juergen Knoblich牵头,并联合英

多篇研究共同解读近期单细胞测序重磅级研究成果

  本文中,小编整理了近年来单细胞测序领域的重磅级研究成果,与大家一起学习!  【1】Cell:开发出空间单细胞测序技术,有助揭示早期乳腺癌产生浸润性之谜  doi:10.1016/j.cell.2017.12.007  在一项新的研究中,来自美国德州大学MD安德森癌症中心的研究人员报道一种新的遗传

大脑发育的神经网络建模

  本周《自然》发表的两篇研究Assembly of functionally integrated human forebrain spheroids和Cell diversity and network dynamics in photosensitive human brain organoi

"类大脑"复杂度不断增强 能否产生意识引发道德争议

  据国外媒体报道,美剧《西部世界》第二季引发了人们对人类定义的思考。但这个问题本身并不新鲜,科幻小说中就常有科学家研究出具有人类特征、但又不是人类的生物。  而此类研究常常引发伦理争议:这些实验对象究竟是动物还是人工智能?去年五月,一群生物伦理学家、律师、神经科学家、遗传学家、哲学家和精神病学家齐

2013年世界科技发展回顾 生物医学领域收获颇丰

美国  遗传学研究深入揭示、利用基因机制;细胞研究让多种细胞互换“身份”;再生医学造出多种器官组织。  田学科 (本报驻美国记者)在遗传学研究领域,杜克大学模仿人体细胞内复杂的基因调控过程,模拟出多种蛋白质如何通过复杂相互作用调控一个基因。  斯坦福大学设计出一种由DNA和RNA制成的生物晶体管——

重大突破:移植到鼠脑的微型人脑长出毛细血管

  据英国《每日邮报》报道,研究者首次在实验室中培育出长出血管的微型人脑。在向老鼠脑内植入仅一毫米长的微型人脑两周后,研究者发现微型人脑长出毛细血管并一直渗透到中央,从而实现了血液供给。   这一成果有望帮助研究者培育体积更大的大脑,以便更好地研究大脑的工作原理。未来,研究人员希望利用这一人造脑组