迄今为止科学家们已经成长为最复杂的脑类器官

迄今为止，剑桥生物医学校区的研究人员已经成长为最复杂的大脑器官，为科学家们提供了解人类大脑发育和神经系统疾病的新机会。

该团队使用一种新的方法培养了“脑中盘”，这种方法使器官能够达到最先进的发育阶段，并附有脊髓和肌肉组织。

脑类器官是研究人员用于了解中枢神经系统(CNS)发展和疾病的最佳工具之一，但是将结构增长超过某一阶段是困难的。

类器官通常从人类干细胞生长，其自发形成早期脑发育中所见的结构和层。然而，一旦脑细胞簇达到一定的大小，达到的发育阶段受限于缺乏营养和氧供应。然后神经元开始死亡，结构停止发展。

据“自然神经科学”杂志报道，Madeline Lancaster及其同事通过使用一种允许类器官获取能量和氧气的新方法克服了这一局限。研究人员使用一个微小的振动刀片将类器官切成半毫米切片，然后将它们放在覆盖富含营养的液体的多孔膜上。然后，类器官可同时从上方吸收氧气，从下方吸收营养物质，使其在培养物中继续发育一年。

然后研究人员将一块脊髓和肌肉组织从小鼠胚胎中取出放在器官旁边。使用长期的活体显微镜，研究小组能够看到脑细胞发出长而探测的卷须并与脊髓形成神经元连接。

一旦脑细胞与脊髓相连，它们就开始发出电脉冲，导致肌肉在类器官的控制下收缩。“在共培养2-3周后，可以看到来自[类器官]的致密轴突束支配小鼠脊髓，人类突出轴突和小鼠脊髓神经元之间可见突触，”作者写道。

“小鼠肌肉组织的实时成像显示零星的协同肌肉收缩，不规则的周期性。”

尽管大脑类器官是最复杂的，但它在灰质体积方面仍然只是小而原始的，远远不是任何接近思想，情感或意识所需的复杂性。

“每当我们进一步采取行动时，进行讨论仍然是一个好主意。但我们普遍认为，我们离这个还很远，“兰卡斯特说。

尽管如此，Lancaster和团队仍然希望他们的新方法能够让科学家们比以往更详细地模拟中枢神经系统和脑部疾病。

他们写道：“例如，它为研究胼call体的神经发育状况，癫痫中出现的神经元电路失衡以及其他认为连通性发挥作用的缺陷打开了大门，例如自闭症和精神分裂症。”

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