发布时间:2018-11-19 10:21 原文链接: “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)中形成组织。他们在10个月的时间里培育了数百个脑器官,并对每个脑器官的细胞进行了测试,以确认其表达的基因集合与正常发育人脑中的相同。

  研究小组持续记录这些“迷你大脑”表面活动的脑电图(EEG)。6个月后,他们发现“迷你大脑”的放电率高于之前创造的其他类脑器官,而且脑电图模式也出人意料。在成熟大脑中,神经元形成的同步网络以可预测的节奏放电,但“迷你大脑”显示出不规则的脑电图模式,类似于在发育大脑中看到的同步电活动的混乱爆发。将这些节律与早产儿的脑电图进行比较时发现,“迷你大脑”的脑电波与孕25周—39周出生的婴儿相似。

  穆乌特里指出,这种“迷你大脑”并不是真正的人类大脑,其并不包含在皮质中发现的所有细胞类型,并且不与其他大脑区域连接。目前,研究小组正致力于利用更长时间培育“迷你大脑”,以观察其是否会继续成熟。研究人员还计划将这些结构连接到模拟大脑或身体其他部分的类器官,以探索其是否能像正常皮层一样起作用。

  宾夕法尼亚大学发育神经科学家宋红军认为,虽然这项工作仍处于初步阶段,但与早产儿脑电图模式的相似性表明,“迷你大脑”这样的类器官最终可用于研究大脑发育障碍,如癫痫或自闭症。利用类器官研究脑电图模式如何起源,最终也有助于了解脑电图节律在发育中的人类大脑中是如何出现的。

  对于“迷你大脑”的伦理担忧,穆乌特里表示,目前的研究还处于非常原始的初级阶段,如果有证据表明“迷你大脑”具有了自我意识,他会考虑停止该项目。


相关文章

大脑处理语言,母语最“省事”

多数人只会说一两种语言,而美国华盛顿特区的47岁地毯清洁工VaughnSmith却精通24国语言。据《科学》报道,在一项新的大脑成像研究中,研究人员仔细观察了像Smith这样多语言者的大脑,以了解其语......

迄今最古老棘龙大脑“艺术照”亮相

英国南安普顿大学和美国俄亥俄大学的研究人员携手,重建了迄今最古老棘龙的大脑和内耳,以揭示这些大型食肉恐龙如何与周围环境互动。相关研究刊发于最新一期《解剖学杂志》。棘龙是一种大型兽脚类恐龙,拥有鳄鱼般的......

科学家揭示性经验如何引起大脑内部状态改变

本能社会行为尤其是性行为是个体生存和繁衍的基础,那么性经验是如何引起大脑内部状态改变并影响本能行为抉择的?什么又是驱动两性性饱足的关键因素?《科学》近日发表了北京脑科学与类脑研究中心研究员李莹团队的最......

Science:性经验如何引起大脑内部状态改变?最新发现...

大脑无疑是身体中最复杂的器官,它能够将各种感觉信息转换为不同的神经信号进而调控运动。这种感觉-运动转换与个体的内部状态密切相关,并受过往经验调节。已有研究表明,社会经验,尤其是性经验,可以引起社会行为......

诸多心理疾病皆与特定大脑回路相关

美国波士顿布里格姆妇女医院研究人员在最新一期《自然·人类行为》杂志上发表论文称,抑郁症、焦虑症、精神分裂症、双相情感障碍、成瘾症和强迫症都与大脑同一回路出现问题有关。此前的脑部扫描研究表明,大脑的几个......

PNAS:新冠病毒通过感染人类大脑星形胶质细胞

自新冠大流行开始,就有研究显示,一些新冠患者出现神经系统后遗症,例如脑雾、头痛、注意力无法集中等等。后续许多研究关注了新冠病毒对大脑的影响、新冠病毒是否以及如何感染大脑细胞。2020年8月,中国科学院......

女性皮下脂肪给大脑当“保镖”

美国科学家研究称,女性臀部、手臂等部位堆积的更多脂肪,即所谓皮下脂肪,至少可以在更年期之前防止大脑炎症。而大脑炎症会导致痴呆和中风等病变。相关研究近日发表于《糖尿病》。男性多在腹腔等主要器官周围堆积脂......

庄小威团队发文《细胞》:破解衰老大脑的关键变化

随着年龄的增长,衰老不可避免地在我们的大脑中留下难以逆转的损伤,造成认知能力下降,还可能导致神经退行性疾病。在逐渐衰老的大脑中,细胞经历了怎样的变化?在大脑细胞中,最受关注的自然是神经元。这些长寿的细......

AI大模型“源”炼造客服大脑

2018年至今,NLP领域经历了非常大的变化,Transformer、ELMO、BERT、GPT-3,再到最近的ChatGPT(GPT3.5的微调)的突破,NLP在预训练大模型的暴力拆解路上越走越远,......

“流体智力”相关脑区图谱绘成

英国伦敦大学学院领导的一个团队已绘制出一个拥有解决问题的能力而无需先前经验(流体智力)的大脑脑区图谱。研究成果近日发表在《大脑》杂志上。流体智力可以说是人类认知的决定性特征。它预测教育和职业成功、社会......