放在盤子里的一小塊凝膠狀組織代表著人腦研究的巨大飛躍。

稱為類器官，它是人體器官的活生生的 3D 模型;最早構成大腦多個不同區域的人之一。此外，這些區域相互連接并點亮神經元活動，相當于妊娠 40 天時人類胎兒的大腦。

“我們已經創造了下一代大腦類器官,"生物醫學工程師安妮·卡圖里亞 （Annie Kathuria） 說約翰霍普金斯大學。

“你在論文中看到的大多數大腦類器官都是一個大腦區域，比如皮層、后腦或中腦。我們已經培育出一個基本的全腦類器官;我們稱之為多區域腦類器官 （MRBO）。

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類器官不是完整的器官，而是在實驗室環境中從細胞和組織培養物中生長的縮小版本。它們的目的是讓科學家能夠研究變化、差異以及與新藥物等的相互作用，而無需探測活人。

這對大腦尤為重要。人體最復雜的器官，也是最不為人所知的器官。你不能隨意戳一個人的大腦——你可以非常容易地破壞一些重要的東西——所以大腦類器官提供了一個重要的平臺來幫助了解大腦功能、疾病和神經系統疾病，例如孤獨癥和精神分裂癥.

為了培養他們的大腦類器官，研究人員從活人身上提取血液和皮膚細胞來制造誘導多能干細胞.這些細胞被誘導恢復到“干”狀態，從中它們可以發育成人體內任何類型的細胞。

然后培養這些干細胞，使其多樣化并轉化為來自人腦不同區域的各種細胞類型，所有這些都在各自獨立的培養皿中。只有當這些單獨的區域中的每一個都充分發育時，它們才會與粘性蛋白質連接在一起，粘性蛋白質就像一種膠水，允許單獨的組織形成連接。

每個類器官都非常小，由大約 6 到 700 萬個神經元組成，相比之下數百億個神經元在完全發育的人腦中。盡管比完全發育的大腦要簡單得多，但它們為完整的人腦如何作為一個集成網絡運行提供了一個合理的模型。

有一些令人興奮的發現。連接的類器官中的血管生長并開始形成新的血管。研究人員還發現了與類器官不同區域相關的基因表達的證據，以及血腦屏障發育的早期跡象——血腦屏障是保護脆弱器官免受有害物質侵害的關鍵膜。

研究人員說，這種類器官提供了一個新平臺，使科學家能夠研究和分析大腦功能隨時間推移的復雜性，這反過來又可以為神經發育和神經退行性疾病提供重要的見解，并幫助開發其治療方法。

“精神分裂癥、自閉癥和阿爾茨海默氏癥影響整個大腦，而不僅僅是大腦的一部分，”Kathuria 說.

“如果你能了解開發早期出了什么問題，我們也許能夠找到新的藥物篩選靶點。我們可以在類器官上測試新藥或治療方法，并確定它們是否真的對類器官產生影響。

該研究已發表在高級科學.

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