В мини-мозге впервые обнаружили «мозговые волны»

Исследователи смогли впервые обнаружить волны в органоидах мозга, выращенных в лаборатории. Зафиксированные колебания похожи на те, что наблюдаются в реальном мозге.

Samarasinghe et al., Nature Neuroscience, 2021

Изучать человеческий мозг в лаборатории довольно сложно. Упростить этот процесс могут выращенные из стволовых клеток органоиды. В одном из таких «мини-мозгов» ученые теперь обнаружили те же волны, что наблюдаются в реальном органе

Искусственно выращенные органоиды приобретают все большее значение в научных и медицинских целях. Такие органоиды могут быть полезны для исследования развития мозга, болезней и потенциальных методов лечения, потому что могут быть задействованы в экспериментах, которые просто были бы невозможны с живым человеческим мозгом.

В новом исследовании ученые смогли наблюдать паттерны электрической активности в органоиде, соответствующие припадку в реальном мозге. Лабораторные «мини-мозги» авторы вырастили из стволовых клеток пациентов с синдромом Ретта — генетическим заболеванием, вызывающем умственную отсталость, которое развивается только у девочек и в некоторых случаях может привести к припадкам.

Чтобы создать органоиды, ученые заставили клетки, взятые у людей, превратиться в плюрипотентные стволовые клетки. Затем из них биологи смогли вырастить необходимый орган, дифференцируя их в нервную ткань. Этот процесс особенно сложно проводить в мозге, так как так происходит множество различных процессов. Но вырастить органоид мало — необходимо, чтобы в нем происходили те же самые процессы, что и в большом органе. Одним из таких процессов для мозга считается существование колебаний электрической активности.

Теперь исследователи смогли обнаружить эти волны в «мини-мозгах». Это значит, что теперь органоиды смогут заменить настоящий мозг в экспериментальных исследованиях. При многих нервных заболеваниях нейроны мозга выглядят совершенно нормально, но колебания электрической активности при этом указывают на то, что что-то не так. Подробное исследование этих колебаний и регулирующих их процессов поможет исследователям разработать новые методы лечения неврологических болезней.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Neuroscience.