合成神经回路恢复大脑功能有希望

发布时间:2024-06-16 23:30:38 来源: sp20240616

原标题:合成神经回路恢复大脑功能有希望

两个独立研究团队使用从大鼠干细胞生长的神经元,在小鼠中成功再生了小鼠的大脑回路。这两项研究25日发表在《细胞》杂志上,为脑组织如何形成提供了宝贵见解,同时为恢复因疾病和衰老而丧失的大脑功能提供了新途径。

美国哥伦比亚大学教授克里斯汀·鲍德温称,这些研究体现了利用合成神经回路恢复大脑功能方面的潜在灵活性。鲍德温团队使用来自大鼠的干细胞,恢复了小鼠的嗅觉神经回路。

美国得克萨斯大学西南医学中心副教授吴军认为,利用一个物种的细胞在另一个物种中产生脑组织,可帮助人们了解不同物种的大脑发育和进化。吴军团队开发了一个基于CRISPR的平台,可有效识别并驱动特定组织发育的特定基因。他们通过静默小鼠前脑发育所需的基因,然后使用大鼠干细胞恢复组织来测试该平台。

吴军团队使用CRISPR技术测试了7种不同的基因,发现敲除Hesx1能可靠地产生没有前脑的小鼠。然后,研究团队将大鼠干细胞注射到Hesx1敲除小鼠的囊胚中,大鼠细胞填充壁龛以形成小鼠的前脑。大鼠的大脑比小鼠大,但大鼠的前脑发育速度和大小与小鼠相同。此外,大鼠神经元能够将信号传递给邻近的小鼠神经元,反之亦然。

在另一项研究中,鲍德温团队使用特定基因杀死或静默小鼠的嗅觉感知神经元。杀伤模型完全去除了神经元,模拟退行性疾病;静默模型则模仿神经发育障碍,其中某些神经元无法与大脑沟通。然后他们再将大鼠干细胞注射到小鼠胚胎中,观察这两种疾病模型之间的不同之处。这一研究有助于确定脑部功能的恢复机制。

大脑就像一台精密仪器,它的功能会因疾病和衰老而发生损伤或退化。很多脑肿瘤、脑创伤、老年痴呆症等患者,正在经历这种过程,并忍受生命质量的下降。如何恢复发生损伤或退化的脑功能?这是长久以来的医学难题。最新研究利用脑细胞融合技术,为脑功能恢复提供了新思路。(记者张梦然)

(责编:李昉、李依环)