Med noen få hudceller kan forskere lage en liten, tenkende versjon av hjernen din

Små, rullende baller av hjerneceller som banker rundt på et laboratorium kan en dag hjelpe deg til å miste kulene dine - blant annet.

De små mobilkulene fungerer som minihjerne, og etterligner aspekter ved den virkelige tingen, inkludert å danne noggin-lignende strukturer og pulserende med elektriske signaler som et tenkende sinn, forskere rapporterte Fredag ​​på årsmøtet til American Association for the Advancement of Science i Washington. Mini-hjernen, som kan tilpasses basert på hvis celler de er laget av, kan fort hjelpe forskere med å studere en lang rekke sykdommer og helseproblemer - fra autisme og Parkinsons til multippel sklerose og Alzheimers, samt hjerneslag, hjerneslag , og infeksjoner, for eksempel Zika-virus.

"Det er mange steder hvor en minihjerne kan være nyttig," sa Wayne Drevets fra Janssen Pharmaceuticals Inc., som ikke var involvert i forskningen. I noen tilfeller kan de tilby en billigere, mer etisk og mer realistisk modell for menneskers helse enn mus og andre dyr, sa han og andre forskere på konferansen.

Forskere som utviklet små nudler, ledet av Thomas Hartung, fra Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health, håper å ha minihjerne kommersielt tilgjengelig i år.

https://www.whitehouse.gov/share/brain-initiative

Men, innrømmer Hartung, “vi er ikke de første eller de mest fancy.” Det er allerede laget andre miniatyrhjerner som er mer komplekse og hjerneformede snarere enn sfæriske. Likevel kan de små hjerne være vanskelige å lage og jobbe med, sier Hartung. Noen krever embryonale stamceller å lage, som er vanskelige å få og etisk grumsete å bruke. Og noen av miniatyrhjernen tar måneder å vokse og er relativt store (~ 5 millimeter), noe som betyr at de raskt råtner fra innsiden og ut fordi de mangler blodkar og sirkulasjon for å mate cellene innbakt dypt i det kunstige organet.

Hartung og kollegene kom frem til en løsning på alle disse problemene. Forskerne startet med enkle å samle voksne hudceller og kokte dem kjemisk for å vende tilbake til stamceller, og fikset behovet for embryonale versjoner. Derfra kajolerte forskerne cellene til å differensiere seg til en rekke hjerneceller, inkludert forskjellige nerveceller pluss gliaceller, som støtter og beskytter nerveceller.

For å få cellene til å danne små hjerneboller, la forskerne cellene i en ristende inkubator hvor cellene bokstavelig talt ruller inn i små kuler rundt 350 mikrometer i diameter - omtrent tre ganger tykkelsen på en dollar regning. Den lille størrelsen gjør det mulig for hjernen å gli forbi problemet med rotting innover, men de opprettholder fremdeles et hjernelignende oppsett med forskjellige typer nevroner som kobler sammen og sender signaler. Hele prosessen tar bare åtte uker og kan produsere tusenvis av mini-hjerner på en gang.

Ved nærmere undersøkelse fant forskerne at mange av nervecellene i minihjerne utviklet elektriske isolasjonslag - myelin-skjeder - som er laget av gliaceller og som er kritiske for at fungerende nerveceller fungerer. Demyelinisering er et sentralt trekk ved mange nevrodegenerative sykdommer, for eksempel multippel sklerose (MS). "Dette lover å være en fantastisk modell for å studere MS," sa Hartung.

Og mini-hjerne genererte spontant elektrisk aktivitet og produserte hjernebølger. "De tenker," sa Hartung - selv om de ikke har noe å tenke på, uten sensorisk informasjon, "la han til.

Det er utallige muligheter for hvordan disse hjernene kan hjelpe med forskning, sa Hartung. Spesielt fortalte han Ars at han er mest spent på å bruke mini-hjernen til å studere autisme og har allerede laget mini-hjerner fra celler fra en person med Downs syndrom. Han håper også at hjernen vil være nyttig for farmasøytiske selskaper som tester potensielle nye medisiner - og tilbyr en mer realistisk modell for hvordan medisiner fungerer hos mennesker uten behov for å bruke dyr. Tross alt, sa Hartung, mennesker er ikke 150 pund rotter.

Les hele historien her ...