布鲁克技术实现突破性的神经研究

比勒里卡，马萨诸塞州- 2022年10月18日:斯坦福大学的研究人员是第一个成功将干细胞来源的人类皮质类器官(hCOs)移植到发育中的大鼠体感皮层的团队。他们的工作”移植人皮质类器官的成熟与电路集成，由自然2022年10月12日，并证明人类来源的细胞完全融入大鼠神经系统。由Sergiu paca领导的斯坦福大学团队能够在发育中的大鼠组织中生长和分化移植细胞，产生强大的细胞多样性，并在整个大脑中建立有意义的功能连接。他们使用多种方法组合监测了这些hCO植入物的发育和功能。为了确认植入物的位置和生长，他们用布鲁克成像对移植的大脑进行了成像BioSpec 7T核磁共振成像．一旦hCO移植被确认并允许发展，他们就能够使用Bruker测量这些现在完全集成的人类细胞的感觉反应Ultima 2p +多光子显微镜．使用这些方法结合电生理记录和光遗传刺激，他们证明了这些hCO移植与啮齿动物大脑其余部分的真正电路集成。这为在回路水平上测量人类神经疾病奠定了基础，而这在以前是不可能的。

众所周知，人类神经系统疾病难以完全理解，因为许多并发症是由电路级功能和整合问题引起的。直接针对人类的研究受到严重限制，因为我们只能以尽可能少的侵入性方式监测活动，而且人脑的发育窗口期很长。患者来源的培养细胞只能回答神经元功能障碍的基本问题，因为它们永远无法发育成功能完整的电路。此外，其他动物的疾病模型可能不会表现出与人类相同的特定功能障碍，这也使它们成为一个不完善的系统。

2015年，斯坦福大学的研究人员开始生成神经组织细胞的三维集群，称为皮质瀑样．这些类器官有希望作为一种方法在体外分析人类疾病，因为他们发展为分化的细胞类型(包括神经胶质)。它们还显示出与所见相似的活动模式在活的有机体内因此，至少在局部层面上，可以看到更多电路层面的功能障碍。尽管如此，仍有使用这些干细胞衍生的类器官来观察完整神经系统中的电路功能的需求。

在他们最新的研究中，他们终于能够将这些类器官植入正在发育的大鼠神经系统中，使人体组织完全分化和发育，与周围的大鼠组织融为一体。为了进一步评估植入物在体内揭示与已知病理相关的表型变化的能力，pagepca的团队将来自健康细胞系的hCOs植入大鼠，以及患有神经发育疾病蒂莫西综合征(TS)的大鼠。ts来源的细胞表现出改变的树突形态，与用其他方法观察到的一致，表明这种方法是可行的，可用于检查脑功能和发育中的遗传疾病。因此,一个在活的有机体内可以利用患者来源的细胞与完全形成的神经系统结合的模型现在可以在神经疾病的研究中实施。

欲了解更多有关这项令人兴奋的研究，请访问:https://med.stanford.edu/雷竞技官方网站news/all-news/2022/10/human-rat-brain-neuron.html．