Перший у світі мегамозок: три міні-мозки об'єдналися в єдину чашу, створивши нещо унікальне (відео)

У нещодавньому лабораторному дослідженні науковці об'єднали три міні-мозки людини в чашці Петрі і відкрили те, що раніше вважалося неможливим.

Людський мозок є вкрай складною інформаційною системою, однак його вивчення стикається з серйозними етичними викликами. Наука змогла подолати моральні перешкоди, які існували в двадцятому столітті, проте на сьогоднішній день ще діють жорсткі норми, що контролюють будь-які втручання в діяльність людського мозку, як зазначає Science Alert.

На щастя, науковий прогрес дозволив вченим створювати маленькі шматочки мозкової тканини в лабораторних умовах. Проте ці мініатюрні тривимірні скупчення нервової тканини, відомі як мозкові органоїди, не є повноцінними моделями мозку.

Однак цього є цілком достатньо, щоб досить точно відтворити структуру клітин та електричну активність мозку. Це відкриває вченим можливість досліджувати процеси, які не можуть бути вивчені на живих людях.

У новому дослідженні команда вчених під керівництвом Йошіхо Ікеучі з Токійського університету виростила кілька таких органоїдів, а потім об'єднала їх у мережу й спостерігала, як вони "навчалися" розрізняти, від якого саме "сусіда" надходять сигнали. За словами вчених, результати демонструють, що багаторазова подача вхідних сигналів на організовану модульну мережу здатна перебудовувати органоїди, вирощені в ідентичних умовах, у функціонально диференційовані модулі. Таким чином формується функціональна неоднорідність, необхідна для стійкого поліпшення роботи системи in vitro.

Варто зазначити, що в результаті цього експерименту органоїди зовсім не перетворюються на розумні мережі. Однак результати експерименту свідчать: для того, щоб нервова тканина навчилася розрізняти різні сигнали, може знадобитися певна конфігурація модульної архітектури.

Відомо, що людський мозок -- це не просто однорідне сплетіння нейронних зв'язків. Він складається з окремих ділянок, кожна з яких має власну локальну мережу та взаємодіє з іншими ділянками за допомогою більш розгалужених зв'язків. Така модульна організація дозволяє різним відділам мозку виконувати різні функції, залишаючись при цьому частиною єдиної мережі.

Проте основні умови, необхідні для створення функціональних нейронних мереж, досі залишаються недостатньо вивченими. Нещодавно новий лабораторний експеримент відкрив нові горизонти у цій сфері — дослідники змогли виявити інформацію, яка раніше була недоступна науковому співтовариству.

Під час лабораторного експерименту вчені виростили клітини мозку, потім об'єднали їх і піддали електричній стимуляції у двох різних точках, одночасно реєструючи нейронну активність, що виникала в інших ділянках чіпа.

Мета експерименту полягала в тому, щоб з'ясувати, чи зможе багаторазова стимуляція з часом "навчити" нервову тканину реагувати по-різному залежно від того, звідки надходить сигнал. Результати, опубліковані в журналі Communications Biology, показали, що це можливо.