在培养皿中培养具有功能的类人大脑组织的想法一直听起来相当牵强，即使对于该领域的研究人员来说也是如此。为了实现未来的目标，日本和法国的研究小组开发了一种技术，以类似于我们大脑中电路的方式连接实验室培养的模拟大脑组织。
研究大脑发育和功能的确切机制具有挑战性。动物研究受到物种之间大脑结构和功能差异的限制，实验室中生长的脑细胞往往缺乏人脑细胞的特征连接。更重要的是，研究人员越来越认识到，这些区域间连接以及它们创建的回路对于我们人类的许多大脑功能非常重要。
此前的研究曾试图在实验室条件下创建大脑回路，这一直在推动该领域的发展。东京大学的研究人员最近发现了一种在实验室培养的“神经类器官”之间建立更多生理联系的方法，“神经类器官”是一种实验模型组织，其中人类干细胞生长成三维发育大脑模拟结构。研究小组通过轴突束连接类器官来做到这一点，这类似于活人大脑中区域的连接方式。
“在实验室条件下生长的单神经类器官中，细胞开始表现出相对简单的电活动，”该研究的共同主要作者 Tomoya Duenki 说。 “当我们用轴突束连接两个神经类器官时，我们能够看到这些双向连接如何有助于生成和同步类器官之间的活动模式，这显示出与大脑内两个区域之间的连接有一些相似之处。”
与轴突束连接的大脑类器官比单个类器官或使用先前技术连接的大脑类器官表现出更复杂的活动。此外，当研究小组使用光遗传学技术刺激轴突束时，类器官的活性也会相应改变，并且类器官会在一段时间内受到这些变化的影响，这一过程称为可塑性。
该研究的资深作者 Yoshiho Ikeuchi 解释说：“这些发现表明轴突束连接对于发展复杂的网络非常重要。” “值得注意的是，复杂的大脑网络负责许多深刻的功能，例如语言、注意力和情感。”
鉴于大脑网络的改变与各种神经和精神疾病有关，更好地了解大脑网络非常重要。研究实验室培养的人类神经回路的能力将提高我们对这些网络在不同情况下如何形成和随时间变化的了解，并可能改进对这些疾病的治疗。
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