В мозге мышей вырастили крупные участки человеческой коры — похоже, она частично работает

Во всяком случае, мыши с частично человеческими мозгами чувствовали себя лучше, чем вообще без соответствующих отделов мозга.

Ученым из Стэнфорда удалось создать мышей, в мозге которых большая часть коркового объема занята человеческой нервной тканью. Для этого исследователи вырастили кортикальные органоиды из человеческих стволовых клеток и пересадили их новорожденным мышкам с генетически подавленным развитием неокортекса и гиппокампа.

Изучение мышиных мозгов показало, что в человеческой ткани формировались разные типы клеток, характерные для развивающейся коры головного мозга. Человеческие нейроны также встраивались в нервную систему мыши и демонстрировали спонтанную электрическую активность.

Тесты выявили в трансплантатах организованные паттерны активности, напоминающие работу развивающихся нейронных сетей. Это отличает новую систему от обычных органоидов, выращиваемых в лабораториях без полноценного кровоснабжения, сенсорных сигналов и связи с живым организмом.

5

Сами трансплантаты разрастались до крупных размеров и занимали большую часть корковой области. Несмотря на отсутствие собственных неокортекса и гиппокампа, животные сохраняли двигательную активность, однако у них возникали нарушения тонкой координации и рабочей памяти.

В то же время у мышей с человеческой кортикальной тканью часть этих нарушений проявлялась слабее, чем у животных вообще без соответствующих отделов мозга. Анализ поведения с помощью машинного обучения показал отдельный поведенческий профиль, занимавший промежуточное положение между обычными мышами и животными без неокортекса и гиппокампа.

Примечательно, что недостаток кислорода также вызвал клеточный ответ в человеческом трансплантате и сопровождался ухудшением координации движений. Видимо, наличие человеческой нервной ткани все-таки помогало мышам частично компенсировать отсутствие собственных неокортекса и гиппокампа.