在英國(guó)《自然》雜志25日發(fā)表的兩項(xiàng)神經(jīng)科學(xué)成果中，美國(guó)科學(xué)家報(bào)告了發(fā)育中人腦的兩個(gè)三維模型，這些系統(tǒng)讓研究人員有機(jī)會(huì)在培養(yǎng)的細(xì)胞中研究和修飾大腦發(fā)育的關(guān)鍵過(guò)程，對(duì)理解正常的大腦發(fā)育和某些疾?。ㄈ缱蚤]癥譜系障礙和精神分裂癥）的神經(jīng)發(fā)育根源很有幫助。

隨著人類胎腦的發(fā)育，γ-氨基丁酸能神經(jīng)元會(huì)從腹側(cè)遷移到背側(cè)前腦，在此建立連接并融入皮質(zhì)回路，這一過(guò)程對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)非常重要。

在第一篇論文中，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)建類似腹側(cè)或背側(cè)前腦細(xì)胞的3D球狀體來(lái)為這一過(guò)程建模，研究人員在培養(yǎng)皿中將這些3D球狀體組裝起來(lái)，促使細(xì)胞遷移和功能性人腦皮質(zhì)回路發(fā)育。他們使用了Timothy綜合征患者的細(xì)胞，該病又名遺傳性長(zhǎng)QT綜合征的8型，是與自閉癥和癲癇相關(guān)的疾病。當(dāng)研究人員利用其創(chuàng)建培養(yǎng)系統(tǒng)時(shí)，細(xì)胞遷移的模式發(fā)生了改變，為胎腦發(fā)育后期的疾病過(guò)程提供了有用模型。

在第二篇論文中，哈佛大學(xué)研究人員寶拉·阿羅塔及同事描述了可以在培養(yǎng)基中維持9個(gè)多月的大腦細(xì)胞器，為分析相對(duì)晚期的神經(jīng)元成熟事件提供了窗口。這些“類大腦”細(xì)胞團(tuán)包含各種各樣的細(xì)胞類型，其中一些可自發(fā)形成活動(dòng)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。

有趣的是，由于第二項(xiàng)研究中所述細(xì)胞器含有各種視網(wǎng)膜細(xì)胞，因此可利用光來(lái)操控神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)。目前神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域廣泛使用光遺傳學(xué)技術(shù)來(lái)開展研究，即利用光來(lái)控制經(jīng)改造而表達(dá)光敏蛋白的細(xì)胞的活動(dòng)，而該系統(tǒng)有望提供一種無(wú)需依賴遺傳修飾來(lái)控制神經(jīng)元活動(dòng)的方法。 （記者張夢(mèng)然）

(責(zé)編：孫競(jìng)、熊旭)