近2019年9月12日，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)的研究人員在《細(xì)胞–干細(xì)胞》雜志發(fā)表題為“Complex Oscillatory Waves Emerging from Cortical Organoids Model Early Human Brain Network Development”的文章。該研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的“迷你人造大腦”發(fā)育出發(fā)達(dá)的功能性神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)，首次觀察到了類似早產(chǎn)兒的腦電波活動(dòng)。

“迷你人造大腦”已經(jīng)問(wèn)世有十多年時(shí)間，但是科學(xué)家從未檢測(cè)到類似人腦的腦電波信號(hào)。該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)改進(jìn)干細(xì)胞的培養(yǎng)方案，包括優(yōu)化培養(yǎng)基等的生產(chǎn)方法，讓“迷你人造大腦”的神經(jīng)元有足夠的時(shí)間進(jìn)行分化和發(fā)育，形成類似于發(fā)育中人腦的三維結(jié)構(gòu)。此外，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)比較早期發(fā)育過(guò)程中類器官的腦波模式和人腦的腦波模式，訓(xùn)練了一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，能夠預(yù)測(cè)這些類器官在培養(yǎng)液中發(fā)育周期。通過(guò)該系統(tǒng)，研究人員監(jiān)測(cè)到“迷你人造大腦”從最初釋放稀疏的腦電波信號(hào)，到后期出現(xiàn)固定的信號(hào)，表明“迷你人造大腦”具有跟人腦類似的成長(zhǎng)軌跡。不過(guò)，研究人員目前尚不能斷定這種豌豆般大小的“迷你人造大腦”是否因此產(chǎn)生了意識(shí)活動(dòng)。

“迷你人造大腦”的發(fā)育在9-10個(gè)月之后就會(huì)自動(dòng)停止，出現(xiàn)“死亡”狀態(tài)。目前，還不清楚導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生的原因。未來(lái)，該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是進(jìn)一步改善這些“迷你人造大腦”，并利用它們來(lái)了解與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能障礙相關(guān)的疾病，比如一些大腦疾病。

來(lái)源:科技部

圖片來(lái)源：找項(xiàng)目網(wǎng)