Кира Важенина Опубликована 21.03.2019 в 18:23

Открывая секреты мозга

Открывая секреты мозга. 3239.jpeg

От аутизма и шизофрении до болезни Альцгеймера, мини-мозг, выращенный в лаборатории, может стать ключом к разгадке самых больших загадок человеческого развития и болезней.

Стопки маленьких пластиковых тарелок в лабораторном инкубаторе, в каждом из которых находится свободно плавающая капля человеческого мозга, могут звучать как научная фантастика. Но это не футуристический полет воображения: эти странные создания, известные как органоиды мозга, уже выращиваются в лабораториях по всему миру, и исследователи полагают, что они могут раскрыть некоторые из самых глубоких секретов того, как растет наш мозг и что происходит, когда появляется какая-то проблема.

"Я не думаю, что кто-либо из нас попытался вырастить мозг в чашке", — говорит Мэдлин Ланкастер, нейробиолог из Лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований (MRC) в Кембридже. "Если бы вы спросили меня даже за несколько месяцев до того, как я начала над ним работать, я бы сказала, что это дело для совершенно чокнутого, но в моей ситуации это был несчастный случай!"

Случайные эксперименты Ланкастер с органоидами начались, когда она была докторантом, работавшим в Вене с молекулярным биологом Юргеном Кноблихом, исследующим, как мозг формируется во время развития в утробе матери. Она начала с выращивания стволовых клеток мозга в плоских слоях в чашке, но вскоре поняла, что им не хватает многих ключевых характеристик нервных клеток в реальном мозге. В поисках лучшего метода она попробовала новую технику для выращивания нейронных "розеток" — плоские, похожие на цветы круги клеток, которые были более реалистичными, хотя все еще были двумерными.

"Когда я помещала клетки в чашку для культивирования, с реагентами, которые я использовала, было что-то не так", — говорит она. "Вместо того, чтобы формировать эти красивые плоские розетки, моя формировала эти странные, плавающие шары. Я думала, что они выглядят интересно, поэтому я продолжала выращивать их".

Общаясь с другими исследователями в этой области, она обнаружила, что некоторые из них также видели эти странные пятна, но выбросили их, потому что они выглядели неправильно. Но в то время как эти мозговые шары выглядели любопытно снаружи, то, что Ланкастер нашла внутри, было восхитительно. Каждый шар был сделан из выпуклых слоев клеток, связанных полостями, точно так же, как заполненные жидкостью желудочки, которые соединяют полушария коры головного мозга в реальном мозге. Даже слои клеток имитируют расположение в нормальной мозговой ткани со стволовыми клетками, выстилающими желудочки, и слои на слоях более специализированных клеток и нейронов, выстроенных наружу.

Процесс строения мозга

Несмотря на прозвище "мини-мозг", эти органоиды далеки от того, чтобы быть человеческими органами в натуральную величину. Они имеют диаметр около полсантиметра — примерно по форме и размеру ластика на конце карандаша — и им не хватает ключевых структур, таких как кровеносные сосуды, что ограничивает их размеры. Органоиды также удивительно выносливы: если они выращены в скрупулезно чистой окружающей среде и могут оставаться в живых более года.

Мини-мозг Ланкастер дает ей возможность открыть "черный ящик" развития человеческого мозга. Поскольку они отражают типы клеток и организацию растущего человеческого мозга, органоиды открывают окно во время жизни, которое ранее было недоступно для науки.

"Люди сделали МРТ…"

Фото: neuroleadership.com

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Мария Кюри: жизнь за пределами лаборатории и неожиданные открытия вчера в 23:26

Мария Кюри — выдающаяся женщина-учёный, оставившая след в истории своими открытиями. Узнайте, как её жизнь за пределами лаборатории повлияла на науку и судьбы людей.

Читать полностью »
Иллюзии сознания: как нейробиологи объясняют наш опыт реальности вчера в 22:41

Наш мозг создаёт иллюзии, которые формируют наш опыт реальности. Узнайте, как нейробиологи объясняют процесс восприятия мира и что скрыто за каждой иллюзией.

Читать полностью »
Итоги научных открытий года: какие исследования произвели фурор в научном мире? вчера в 21:21

Каждый год на мировых научных просторах происходят революционные открытия, которые не только влияют на развитие науки, но и могут кардинально изменить наше восприятие окружающего мира. 2025 год не стал исключением!

Читать полностью »
Лавуазье: как великий химик раскрыл тайны химических реакций вчера в 20:31

Лавуазье стал основоположником современной химии, развеяв мифы и доказав ключевые законы химических реакций. Узнайте, как его открытия изменили науку

Читать полностью »
Учёные обучили пчёл различать числа. Как это работает? вчера в 19:52

Учёные выяснили, что пчёлы могут различать числа. Как маленькие насекомые осваивают математические концепции и что это открытие означает для науки?

Читать полностью »
Тайны мира микробов: как микробы могут спасти человечество? вчера в 15:55

Микробы — это не только болезни, но и мощный инструмент для решения глобальных проблем: от медицины до экологии. Узнайте, как эти крошечные организмы могут спасти человечество.

Читать полностью »
Архив ДНК: как записать Википедию в одну пробирку вчера в 0:37

Узнайте, как молекулы ДНК становятся новым архивом знаний и почему в одной пробирке уже сегодня можно сохранить эквивалент всей Википедии и даже больше.

Читать полностью »
Как наука объясняет желание людей путешествовать в космос? 08.07.2025 в 23:24

Что заставляет людей мечтать о космосе? Это не только научные исследования, но и глубокие психологические потребности, которые учёные объясняют через науку и эволюцию.

Читать полностью »