国际学术期刊《自然》最新发表一篇神经科学研究论文表明，移植到小鼠体内的人脑类器官（由人类细胞培养形成的三维类脑组织）能够重现大脑发育的某些特征，包括形成功能性神经网络，从而支持脑活动。
本项研究相关示意图。施普林格·自然 供图
这一成果得益于一种培育脑容量缩小小鼠的方法，使得类人脑类器官能够与小鼠大脑整合。该模型或能够以比此前更深入的方式研究人脑发育。
该论文介绍，由于脑组织难以获取，人脑发育研究一直受到限制，但基于干细胞的模型有助于应对这一挑战。将脑类器官移植到啮齿动物宿主体内，为探索人类神经元的功能提供了机会，也可用于研究疾病和潜在疗法。然而，空间有限以及与啮齿动物神经元之间的竞争，限制了人脑类器官在宿主体内的整合。
在本项研究中，论文通讯作者、美国斯坦福大学Sergiu P. Pașca与同事及合作者一起，试图改进此类移植实验的结果，他们设计了一种遗传学策略，用于培育大脑皮层部分区域缺失的小鼠，从而为人脑类器官的整合腾出空间。
结果显示，移植的类器官生长良好；它们占据了大部分空间，分化为多种人类脑细胞，组织形成神经回路，并形成类似大脑皮层组织的复杂结构。同时，整合形成的皮层组织可能造成了某些行为表现；将移植类器官和未移植类器官的皮层缺失小鼠进行比较，结果显示它们在运动和记忆任务中表现存在差异。
随后，论文作者测试了该实验系统的一些潜在应用。例如，研究观察到缺氧损伤（组织未获得足够氧气）会导致步态差异。其观察结果表明，该实验模型有望用于更深入研究人类疾病或神经发育障碍。
论文作者强调，这一实验在严格伦理指导下进行，相关实验研究必须制定适当的指导规范，以涵盖持续开展此类模型研究可能带来的社会、医学和伦理影响。他们希望，本次发表的遗传学策略，今后可用于研究神经发育、建立疾病模型，并可能用于开发治疗方法。
来源：中国新闻网