Ученые Пенсильванского университета показали, что мозговые органоиды — сгустки выращенных в лаборатории нейронов — могут интегрироваться с мозгом крысы и реагировать на визуальную стимуляцию, например, на мигающие огни. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Cell Stem Cell.
Исследователи культивировали нейроны, полученные из стволовых клеток человека, в лаборатории в течение примерно 80 дней, а затем пересадили их в мозг взрослых крыс, получивших повреждения зрительной коры. В течение трех месяцев пересаженные органоиды интегрировались с мозгом хозяина: обрастали сосудами, увеличивались в размерах, формировали отростки из нейронов и образовывали синапсы с нейронами хозяина.
Ученые использовали вирусы с флуоресцентной меткой, которые распространяются по синапсам от нейрона к нейрону, что позволяет обнаруживать и прослеживать физические связи между органоидом и клетками мозга крысы-хозяина. Затем исследователи использовали электроды для измерения активности отдельных нейронов внутри органоида, когда животные подвергались воздействию мигающего света и чередующихся белых и черных полос.
Оказалось, что большое количество нейронов внутри органоида реагировало на определенные направления света, что дало доказательства того, что эти нейроны были способны не только интегрироваться со зрительной системой, но и развивать очень специфические функции зрительной коры.