Создан первый в мире мегамозг: три мини-мозга соединили в чашке и создали нечто особенное (видео)

Человеческий мозг — невероятно сложная система обработки информации, но его изучение сопряжено с серьезными этическими ограничениями. Наука преодолела моральный барьер, существовавший в 20 веке, но сегодня все еще существуют строгие правила, регулирующие любые манипуляции с человеческим мозгом, пишет Science Alert.

К счастью, наука развилась до такой степени, что ученые уже могут выращивать небольшие фрагменты мозговой ткани в лабораторных условиях. Впрочем, эти крошечные трехмерные скопления человеческой нервной ткани, называемые мозговыми органоидами, не являются полноценным мозгом в миниатюре.

И все же, этого достаточно, чтобы весьма точно воспроизвести клеточную архитектуру и электрическую активность мозга — это позволяет ученым изучать процессы, которые невозможно исследовать на живом человеке.

В новом исследовании команда ученых под руководством Йошихо Икеучи из Токийского университета вырастила несколько таких органоидов, а затем объединила их в сеть и наблюдала, как они "учились" различать, от какого именно "соседа" поступают сигналы. По словам ученых, результаты демонстрируют, что многократная подача входных сигналов на организованную модульную сеть способна перестраивать органоиды, выращенные в идентичных условиях, в функционально дифференцированные модули. Таким образом формируется функциональная неоднородность, необходимая для устойчивого улучшения работы системы in vitro.

Стоит отметить, что в результате этого эксперимента органоиды вовсе не превращаются в разумные сети. Однако результаты эксперимента свидетельствует: для того, чтобы нервная ткань научилась различать разные сигналы, может потребоваться определенная конфигурация модульной архитектуры.

Известно, что человеческий мозг — не просто однородное сплетение нейронных связей. Он состоит из отдельных областей, каждая из которых имеет собственную локальную сеть и взаимодействует с другими участками посредством более протяженных связей. Такая модульная организация позволяет разным отделам мозга выполнять различные функции, оставаясь при этом частью единой сети.

Однако минимальные условия, необходимые для формирования функциональных нейронных цепей все еще остаются малоизученными. Теперь новый лабораторный эксперимент проливает свет на эту загадку — ученым удалось выяснить то, что раньше было недоступно науке.

В ходе лабораторного эксперимента ученые вырастили мозговые клетки, затем объединили их и подвергли электрической стимуляции в двух разных точках, одновременно регистрируя возникающую нейронную активность в других участках чипа.

Цель эксперимента состояла в том, чтобы выяснить, сможет ли многократная стимуляция со временем "научить" нервную ткань реагировать по-разному в зависимости от того, откуда поступает сигнал. Результаты, опубликованные в журнале Communications Biology, показали, что это возможно.

Другие новости науки

• "Вместилище души" и рука, которую ампутировали трижды: как зарождалась трансплантология
• Соленые огурцы светятся как лапочки под действием тока: ученые бьются над этой загадкой десятилетия