在英國《自然》雜志25日發(fā)表的兩項神經(jīng)科學成果中，美國科學家報告了發(fā)育中人腦的兩個三維模型，這些系統(tǒng)讓研究人員有機會在培養(yǎng)的細胞中研究和修飾大腦發(fā)育的關鍵過程，對理解正常的大腦發(fā)育和某些疾?。ㄈ缱蚤]癥譜系障礙和精神分裂癥）的神經(jīng)發(fā)育根源很有幫助。

隨著人類胎腦的發(fā)育，γ-氨基丁酸能神經(jīng)元會從腹側(cè)遷移到背側(cè)前腦，在此建立連接并融入皮質(zhì)回路，這一過程對中樞神經(jīng)系統(tǒng)非常重要。

在第一篇論文中，斯坦福大學醫(yī)學院研究團隊通過創(chuàng)建類似腹側(cè)或背側(cè)前腦細胞的3D球狀體來為這一過程建模，研究人員在培養(yǎng)皿中將這些3D球狀體組裝起來，促使細胞遷移和功能性人腦皮質(zhì)回路發(fā)育。他們使用了Timothy綜合征患者的細胞，該病又名遺傳性長QT綜合征的8型，是與自閉癥和癲癇相關的疾病。當研究人員利用其創(chuàng)建培養(yǎng)系統(tǒng)時，細胞遷移的模式發(fā)生了改變，為胎腦發(fā)育后期的疾病過程提供了有用模型。

在第二篇論文中，哈佛大學研究人員寶拉·阿羅塔及同事描述了可以在培養(yǎng)基中維持9個多月的大腦細胞器，為分析相對晚期的神經(jīng)元成熟事件提供了窗口。這些“類大腦”細胞團包含各種各樣的細胞類型，其中一些可自發(fā)形成活動神經(jīng)元網(wǎng)絡。

有趣的是，由于第二項研究中所述細胞器含有各種視網(wǎng)膜細胞，因此可利用光來操控神經(jīng)元網(wǎng)絡的活動。目前神經(jīng)科學領域廣泛使用光遺傳學技術(shù)來開展研究，即利用光來控制經(jīng)改造而表達光敏蛋白的細胞的活動，而該系統(tǒng)有望提供一種無需依賴遺傳修飾來控制神經(jīng)元活動的方法。 （記者張夢然）

(責編：孫競、熊旭)