Naukowcy wyhodowali aktywne minisieci neuronów

Japońscy badacze stworzyli działające sieci neuronów podobne do tych, jakie pracują w ludzkim mózgu. To nowe narzędzie do badań jego działania i zaburzeń, choć niektórzy zgłaszają etyczne zastrzeżenia co do takich prac.

Organoidy kory mózgowej to sztucznie hodowane, trójwymiarowe kultury komórek nerwowych wykorzystywane w badaniach już od pewnego czasu.

Teraz zespół z Uniwersytetu w Kioto na łamach pisma „Stem Cell Reports” opisał uzyskane w takich kulturach aktywne sieci neuronów.

„Ponieważ można z ich pomocą naśladować rozwój kory mózgowej, korowe organoidy wykorzystuje się jako substytut mózgu w badaniach nad jego rozwojem i zaburzeniami neurologicznymi” – mówi jeden z autorów publikacji, prof. Jun Takahashi.

Dotąd jednak takie badania były mocno ograniczone z powodu braku w organoidach dodatkowych elementów, np. naczyń krwionośnych, a także z powodu niewielkich możliwości sprawdzania aktywności neuronów.

„W naszym badaniu stworzyliśmy nowe narzędzie do oceny dynamiki zmian w aktywności neuronalnej sieci odpowiadającej tysiącu komórek” – o dokonaniu opowiada jego współautor prof. Hideya Sakaguchi.

„Ekscytujące w tym projekcie jest to, że mogliśmy wykryć dynamiczne zmiany w aktywności jonów wapnia i przez to zwizualizować aktywność komórek” – wyjaśnia naukowiec.

Nowa technika może pomóc m.in. w zrozumieniu, w jaki sposób w pracy poszczególnych neuronów zapisywana jest informacja.

Zdaniem badaczy pozwoli to m.in. na usprawnienie prac nad nowymi lekami, badania zaburzeń i chorób psychicznych oraz w prac nad medycyną regeneracyjną.

„Organoidy korowe mogą bardzo przyspieszyć postępy firm farmaceutycznych, umożliwiając zastąpienie tradycyjnych modeli zwierzęcych i pozwalając na modelowanie nieuleczalnych chorób neurologicznych” – podkreśla prof. Takahashi.


Naukowcy zwracają uwagę, że pojawiały się już jednak etyczne zastrzeżenia co do wykorzystania tego typu złożonych z neuronów modeli tkanek.

„Ponieważ korowe organoidy naśladują rozwój mózgu, powstaje obawa, że w przyszłości będzie mogło dochodzić w nich nawet do mentalnej aktywności, takiej jak świadomość” – zwraca uwagę prof. Sakaguchi.

Naukowcy jednak uspokajają.

„Świadomość wymaga subiektywnego doświadczenia, a korowe organoidy pozbawione bodźców sensorycznych nie otrzymują żadnej informacji wejściowej, ani żadnej nie wytwarzają” – twierdzi badacz.

„Gdyby jednak organoidy korowe podłączone do jakiegoś systemu dostarczania i pobierania informacji wytwarzały wymagającą moralnego rozważenia świadomość, podstawowe i stosowane badania z użyciem takich struktur stałyby się niezwykle trudnym wyzwaniem” – mimo wszystko dodaje ekspert.

#naukowcy #neurony #sieci #badacze #mózg