Vooruitgang in hersenorganoïden uit het laboratorium

Een kunstmatig brein geproduceerd in een laboratorium lijkt misschien pure sciencefiction, maar een Japans-Frans onderzoeksteam heeft al een technologie ontwikkeld om hersenachtig weefsel dat in een laboratorium wordt geproduceerd met elkaar te verbinden. In een studie in Natuurcommunicatietijdschrift Vergelijk de structuur ervan met de circuits in het menselijk brein.

Laboratoriumkweek van hersencellen

Onderzoekers van het Institute of Industrial Science van de Universiteit van Tokio hebben fysiologische verbindingen gelegd tussen weefsels van experimentele modellen waarin menselijke stamcellen uitgroeien tot 3D-hersenachtige structuren. Verbeterde ontwikkeling en activiteit kunnen worden waargenomen in deze ‘hersenorganoïden’. “In individuele neurale organoïden die onder laboratoriumomstandigheden worden gekweekt, vertonen de cellen relatief weinig elektrische activiteit”, zegt co-auteur Tomoya Doenki. persbericht. “Toen we twee neuronale organellen met axonbundels verbonden, konden we zien hoe deze bidirectionele verbindingen hielpen bij het creëren en synchroniseren van activiteitspatronen tussen de organellen, die enige gelijkenis vertoonden met verbindingen tussen twee hersengebieden.”

Verbonden hersenorganoïden vertoonden een complexere activiteit dan afzonderlijke organellen of organellen die met eerdere technieken waren verbonden. Axon-bundelcommunicatie lijkt van vergelijkbaar belang te zijn voor de ontwikkeling van complexe netwerken. In het menselijk brein is het verantwoordelijk voor veel basisfuncties zoals taal, aandacht en emoties.

In vitro onderzoek als alternatief voor dierproeven

“Het is een uitdaging om de precieze mechanismen van de ontwikkeling en functie van de hersenen te onderzoeken”, leggen de wetenschappers in de brief uit. “Dierstudies worden beperkt door soortverschillen in hersenstructuur en -functie, en in laboratorium gekweekte hersencellen missen doorgaans de afzonderlijke verbindingen met cellen in het menselijk brein.”

Het is daarom belangrijk om meer te leren over neurale verbindingen en de circuits die ze creëren. Op deze manier hopen de onderzoekers dat ze hun organen kunnen verbeteren en bestuderen. Het is interessant om te zien hoe geavanceerde netwerken in de loop van de tijd onder verschillende omstandigheden evolueren en veranderen. Op de lange termijn moet dit leiden tot betere behandelingen van neuropsychiatrische ziekten.

Bron afbeelding: Instituut voor Industriële Wetenschappen, Universiteit van Tokio