科学家收集人类神经电路驱动自主运动

在首次科学,斯坦福大学医学院的研究人员已经组建了一个人类神经电路的工作模型负责自主运动。

研究人员生成电路的三个组件pieces-tissue代表大脑皮层,脊髓和骨骼肌从人类干细胞,让他们自己缝在一起。

预先承诺加快各种神经疾病的研究。它还表明,大脑可以融合实验室玻璃器皿的部位形成神经电路的在现实生活中。

中断的神经电路,继电器命令从大脑到骨骼肌可以导致静止和死亡。科学家们研究实验室动物试图理解人类神经肌肉损伤,但他们的努力一直受困于种间差异的神经电路。

“ALS一直在啮齿动物数十次,治愈“Sergiu Pasca说,医学博士、精神病学的副教授行为科学、指肌萎缩性脊髓侧索硬化症或卢伽雷氏症。“没有治疗的有效翻译的人。但是现在我们可以使用病人自己的细胞来生成个性化的工作模型,将帮助我们研究这些疾病在一道菜。”

Assembloids

斯坦福团队创建他们大约third-of-an-inch-long模型,Pasca称之为assembloids从人类诱导多能干细胞(iPS细胞。描述的工作是12月16日在网上发表的一项研究细胞。Pasca,邦妮Uytengsu和家庭的主任斯坦福大学大脑器官发生程序是研究的资深作者。第一作者是研究科学家Jimena安德森博士。

在过去的工作中,Pasca集团产生了微型球状体,密切模仿大脑皮层的结构和生理机能。在新的研究中,科学家们调整配方来生成另外两种类型的近似球状体脊髓组织和骨骼肌肉。

这三个球体类型代表三个关键组件的电路控制随意运动。旁边放置在培养皿中,脊髓球体的中心,球状体逐渐融合在一起。

Pasca和他的同事证明了电路装配准确:从皮质神经元球体和spinal-spheroid运动神经元,它的支配肌肉组织。

:“我们做出了部分Pasca说,“但他们知道如何把自己放在一起。”

引发肌肉颤搐

但这些,事实上,连接工作吗?会刺激大脑皮层神经细胞导致肌肉组织合同?

使用实验室的技术,科学家们表明,刺激骨骼肌的皮质球状体引发抽搐球状体。

“骨骼肌通常不会合同就其本身而言,“Pasca说。“看到第一抽搐后立即在实验室培养皿皮质刺激是不会很快忘记的东西。”

assembloids保持全功能融合在一起,至少10周后Pasca说。“值得注意的是,他们保持不变的时间越长,收缩越好,”他说。

Pasca组织与领导的一个团队合作的Jan Carette博士,微生物学和免疫学副教授,使用assembloids解开的病理和其他严重poliolike病毒、脊髓灰质炎病毒的受体存在只在灵长类动物。

没有明显的限制有多少球状体的组合都是可能的。在12月3日发表的一项研究自然生物技术,Pasca的团队融合皮质球体到另一个球体代表纹状体脑结构的愉悦的感受和动机行为的中心。这assembloid可能有用的研究精神分裂症的原因,抑郁症和上瘾,Pasca说。

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