Людський мозок є надзвичайно складним інформаційним процесором, доступ до якого для досліджень обмежений. Науковці змогли обійти ці обмеження, вирощуючи маленькі шматочки мозкової тканини в чашках.

Ці маленькі тривимірні скупчення людської нейронної тканини, відомі як органоїди, не є повноцінними мозками, але вони відтворюють достатньо клітинної архітектури та електричної активності, щоб науковці могли досліджувати речі, які раніше були етично заборонені.

Команда науковців на чолі з нейробіологом Йосіхо Ікечі з Токійського університету виростила кілька таких органоїдів, з'єднала їх у мережу та спостерігала, як вони "навчалися" розрізняти, який з них надсилає сигнали.

"Ці результати демонструють, що повторний вплив на організовану модульну мережу може перепрограмувати органоїди, створюючи функціонально різні модулі," - зазначають дослідники.

Вчені помістили ці шматочки на спеціальні чіпи, покриті маленькими електродами, що дозволило їм стимулювати органоїди електричними сигналами та записувати їх нейронну активність.

Після двох тижнів спостережень виявилося, що органоїди, які були з'єднані, демонстрували синхронізовану електричну активність, підтверджуючи, що вони утворили функціональні мережі.

Дослідники провели експеримент, під час якого щодня протягом двох тижнів електрично стимулювали нейронні мережі в двох різних місцях, щоб перевірити, чи навчаться органоїди реагувати по-різному в залежності від джерела сигналу.

Результати показали, що в трьохорганоїдних мережах сигнали стали більш розрізняльними, а їх реакції - швидшими та стабільнішими.

Цікавий факт

Дослідження органоїдів мозку може допомогти в розумінні основних механізмів, які лежать в основі нейронної пластичності та зв'язності, що є важливими для розвитку складніших функцій мозку.