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“迷你人造大脑”产生类似人脑的脑电波信号

来源:中国生物技术发展中心   浏览(136) 2019-09-05

近日,来自美国加州大学的研究人员在《细胞?干细胞》杂志发表题为“Complex Oscillatory Waves Emerging from Cortical Organoids Model Early Human Brain Network Development”的文章。该研究团队在实验室培养的“迷你人造大脑”发育出发达的功能性神经细胞网络,首次观察到了类似早产儿的脑电波活动。

“迷你人造大脑”已经问世有十多年时间,但是科学家从未检测到类似人脑的脑电波信号。该研究团队通过改进干细胞的培养方案,包括优化培养基等的生产方法,让“迷你人造大脑”的神经元有足够的时间进行分化和发育,形成类似于发育中人脑的三维结构。此外,该团队通过比较早期发育过程中类器官的脑波模式和人脑的脑波模式,训练了一种机器学习算法,能够预测这些类器官在培养液中发育周期。通过该系统,研究人员监测到“迷你人造大脑”从最初释放稀疏的脑电波信号,到后期出现固定的信号,表明“迷你人造大脑”具有跟人脑类似的成长轨迹。不过,研究人员目前尚不能断定这种豌豆般大小的“迷你人造大脑”是否因此产生了意识活动。

“迷你人造大脑”的发育在9-10个月之后就会自动停止,出现“死亡”状态。目前,还不清楚导致这种现象发生的原因。未来,该团队的目标是进一步改善这些“迷你人造大脑”,并利用它们来了解与神经网络功能障碍相关的疾病,比如一些大脑疾病。

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