移植到成年大鼠体内后，人脑类器官对视觉刺激有反应

在该杂志上发表的一项研究中细胞干细胞2月2日，研究人员展示了大脑类器官——实验室培养的神经元团块——可以与大鼠脑结合，并对闪光灯等视觉刺激做出反应。

几十年的研究表明，我们可以将人类和啮齿动物的神经元移植到啮齿动物的大脑中，最近，它已经证明了人类大脑瀑样可以与发育中的啮齿动物大脑结合。然而，这些瀑样移植物与成人损伤大脑视觉系统的功能整合还有待探索。

宾夕法尼亚大学神经外科助理教授、内科医生、资深作者H. Isaac Chen说:“我们不仅专注于移植单个细胞，而且实际上是移植组织。”“大脑类器官有结构;它们有类似大脑的结构。我们能够观察这种结构中的单个神经元，以更深入地了解移植类器官的整合。”

研究人员在实验室培养了大约80天的人类干细胞来源的神经元，然后将它们移植到大脑遭受损伤的成年大鼠的大脑中视觉皮层．在三个月内，移植的类器官已经与宿主的大脑融为一体:变得血管化，大小和数量都在增长，发出神经元投射，并与宿主的神经元形成突触。

研究小组利用荧光标记的病毒沿着突触跳跃，从一个神经元到另一个神经元，来检测和追踪宿主大鼠类器官和脑细胞之间的物理连接。陈说:“通过将一种病毒示踪剂注入动物的眼睛，我们能够追踪视网膜下游的神经元连接。”“示踪剂一直到类器官。”

接下来，研究人员使用电极探针来测量单个神经元当动物暴露于闪烁的灯光黑白条交替出现。“我们看到，类器官内的大量神经元对特定的光线方向做出了反应，这为我们提供了证据，证明这些类器官神经元不仅能够与视觉系统整合，而且能够采用视觉皮层的非常特定的功能。”

研究小组对类器官在短短三个月内就能融合的程度感到惊讶。陈说:“我们没想到这么早就能看到这种程度的功能整合。”“还有其他研究着眼于移植单个细胞这表明，即使在将人类神经元移植到啮齿动物体内9到10个月后，它们仍然没有完全成熟。”

“神经组织有重建受损大脑区域的潜力，”陈说。“我们还没有解决所有问题，但这是非常坚实的第一步。现在，我们想要了解类器官如何被用于皮层的其他区域，而不仅仅是视觉皮层，我们想要了解指导类器官神经元如何与大脑整合的规则，这样我们就可以更好地控制这一过程，并使其更快地发生。”