نورون های انسانی کاشته شده در مغز موش به نورهای چشمک زن پاسخ می دهند

نورون های رشد یافته در آزمایشگاه به مغز موش هایی با قشر بینایی آسیب دیده پیوند زده شد. پس از دو ماه، وقتی موش‌ها نورهای چشمک زن را دیدند، نورون‌ها پاسخ دادند

توسط جیسون آرون موروگسو

نورون های انسانی در مغز موش های بالغ با قشر بینایی آسیب دیده ادغام شده اند و حتی برخی از عملکردهای سیستم بینایی اندام ها را بر عهده گرفته اند.

آیزاک چن از دانشگاه پنسیلوانیا و همکارانش به این فکر افتادند که آیا پیوند توده‌ای از نورون‌های رشد یافته در آزمایشگاه، به نام ارگانوئیدها، به مغز موش‌هایی که قشر بینایی آسیب‌دیده دارند، می‌تواند عملکرد این ناحیه را بازیابی کند.

آنها ابتدا سلول های بنیادی انسانی را که می توانند به انواع مختلفی از سلول ها تبدیل شوند، به مدت 80 روز کشت دادند تا یک کشت بافتی سه بعدی از سلول های قشر مغز تشکیل دهند. اینها لایه بیرونی مغز را تشکیل می دهند و در چندین عملکرد مانند بینایی نقش کلیدی دارند.

سپس، تیم قبل از انتقال ارگانوئیدها به این قشر آسیب دیده، بخشی از قشر بینایی 46 موش را برداشتند.

موش ها به مدت سه ماه مورد مطالعه قرار گرفتند. پس از دو ماه، ارگانوئیدها شروع به نشان دادن پاسخ عصبی کردند. این با قرار دادن یک الکترود در یک ارگانوئید پیوندی در حالی که موش مجموعه‌ای از تصاویر را روی صفحه تماشا می‌کرد اندازه‌گیری شد.

یک مجموعه از تصاویر شامل نورهای چشمک زن بود، در حالی که دیگری دارای خطوط سیاه و سفید متناوب در جهت های مختلف، مانند افقی و مورب بود.

پاسخ عصبی ارگانوئیدها در کنار نورهای چشمک زن و بسته به جهت خطوط سیاه و سفید تغییر می کند. به گفته چن، این نشان می‌دهد که نورون‌ها در مغز موش‌ها ادغام می‌شوند و برخی از عملکرد سیستم بینایی آن‌ها را بر عهده می‌گیرند.

در بخش دیگری از آزمایش، محققان موش‌هایی را که ارگانوئیدهای پیوندی را پیوند زده بودند با موش‌هایی که آسیب قشر بینایی نداشتند مقایسه کردند. چن می‌گوید پاسخ‌های عصبی نسبتاً مشابه بودند، اما تعداد نورون‌های کمتری به نور موش‌های با پیوند ارگانوئید نسبت به همتایان سالم آنها پاسخ دادند.

محققان اندازه گیری نکردند که آیا پیوند ارگانوئید بینایی موش ها را بهبود می بخشد یا خیر.

چن می‌گوید: «قطعاً هنوز جا برای دستیابی به درک عواملی که این ادغام را کنترل می‌کنند و چگونه می‌توانیم این ادغام را بهینه کنیم، وجود دارد.

او می گوید گام بعدی تکرار این آزمایش با برداشتن سایر قشر مغز موش، مانند قشر حرکتی آن است. امیدواریم این مطالعه ما را در جهت بازیابی عملکرد با استفاده از این ارگانوئیدها حرکت دهد و در نهایت منجر به پیوند ارگانوئیدها در دراز مدت به بیماران مبتلا به آسیب مغزی شود.

Laura Ferraiuolo از دانشگاه شفیلد انگلستان می گوید: «این مطالعه نشان می دهد که نه تنها ارگانوئیدهای پیوند شده می توانند در بافت میزبان ادغام شوند، بلکه می توانند عملکردهای پیچیده ای را که از دست رفته بودند را نیز بازیابی کنند.