نورون های انسانی پیوند شده به مغز موش بر رفتار آن تأثیر می گذارد


محققان پیشنهاد می کنند که موش هایی با سلول های عصبی مشتق از سلول های بنیادی انسانی کاشته شده در مغزشان می توانند برای آزمایش داروهای روانپزشکی جدید استفاده شوند.

زندگی


12 اکتبر 2022

یک ارگانوئید انسانی پیوند شده با یک پروتئین فلورسنت در بخش مغز موش.  اعتبار: دانشگاه استنفورد.

یک ارگانوئید انسانی پیوند شده با یک پروتئین فلورسنت در یک برش مغز موش

دانشگاه استنفورد

نورون های انسانی برای اولین بار به مغز در حال رشد موش های جوان پیوند زده شد. نورون های انسانی می توانند اعمال موش ها را کنترل کنند و از این تکنیک می توان برای آزمایش داروهای روانپزشکی جدید استفاده کرد.

در دهه گذشته، محققان مدل‌های کوچکی از مغز به نام ارگانوئیدها را ساخته‌اند که با رشد سلول‌های بنیادی به ساختارهای سه‌بعدی در آزمایشگاه ساخته می‌شوند. می توان از آنها برای مطالعه اثرات داروها بر سلول های انسانی استفاده کرد، اما حتی پیچیده ترین ارگانوئیدهای مغزی فاقد پیچیدگی نورون های واقعی در مغز هستند.

با پیوند ارگانوئیدهای انسانی به مغز جوندگان، محققان می توانند سلول ها را دستکاری کنند و ببینند که چگونه بر رفتار حیوان تأثیر می گذارد. سرژ پاسکا در دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا

محققان قبلاً این نوع پیوند را در موش‌های بالغ انجام داده‌اند، اما پاسکا و همکارانش اکنون ارگانوئیدهای مغز انسان را به موش‌هایی که فقط چند روز از عمرشان می‌گذراند، پیوند زده‌اند. با هدف قرار دادن موش ها در حالی که مغز آنها هنوز در حال رشد بود، محققان امیدوار بودند که نورون های انسانی بهتر در اندام ها ادغام شوند. همه موش‌ها سیستم ایمنی ناکارآمدی داشتند تا اطمینان حاصل شود که سلول‌های انسانی رد نمی‌شوند.

نورون‌های انسانی بسیار بالغ‌تر و تقریباً شش برابر بزرگ‌تر از آن چیزی شدند که اگر در یک جعبه رشد می‌کردند. آنها رشد کردند تا حدود یک سوم نیمکره مغز هر موش را پر کنند و اتصالاتی به نام سیناپس با نورون های موش ایجاد کردند.

برای بررسی اینکه آیا نورون‌های انسان می‌توانند بر رفتار موش‌ها تأثیر بگذارند، محققان از تکنیکی به نام اپتوژنتیک استفاده کردند که شامل اصلاح ژنتیکی سلول‌ها برای پاسخ به نور است.

آنها هر بار که نور آبی به نورون های انسان در مغز موش ها می تابیدند به موش ها آب می دادند. پس از حدود دو هفته، موش‌ها شروع به لیسیدن خود در انتظار آب کردند که تیم نور آبی را روی آن نورون‌ها تابید.

پاسکا می گوید این مدل جدید ممکن است بر برخی از محدودیت های استفاده از ارگانوئیدها در آزمایش دارو غلبه کند. از آنجایی که بسیاری از شرایط روانپزشکی از نظر رفتاری تعریف می‌شوند، ارتباط دادن فعالیت سلول‌های مغز انسان در ظرف پتری با رفتار مرتبط با این بیماری دشوار است. با کاشت ارگانوئیدها در موش‌ها، محققان می‌توانند سلول‌های انسانی را مطالعه کنند و ببینند که چگونه مداخلات بر اعمال حیوانات تأثیر می‌گذارد.

می‌گوید: «چند مطالعه قبلی در مورد پیوند ارگانوئیدهای مغز انسان به مغز جوندگان وجود دارد گوئولی مینگ در دانشگاه پنسیلوانیا “این مطالعه فعلی توسط گروه پاسکا آن را با استفاده از چندین فناوری پیشرفته به سطح بعدی رسانده است. آنها نه تنها رشد طولانی مدت – تا هشت ماه – و بلوغ پس از پیوند را نشان دادند، بلکه یکپارچگی سیناپسی و کمک به رفتار این سلول های انسانی را نیز نشان دادند.

این تحقیق تحقیقات مختلف عصبی را گسترش خواهد داد [in areas] مانند اختلالات رشد عصبی، اختلالات عصبی روانپزشکی، اختلالات مصرف مواد، اختلالات عصبی و بسیاری از بیماری‌های دیگر که مدارهای مغز را مختل می‌کنند، توضیح می‌دهد. جولیا تی سی دبلیو در دانشگاه بوستون

با این حال، بسیاری تعجب خواهند کرد که آیا رفتار با موش‌ها به این شکل اخلاقی است یا خیر. می‌گوید: «فکر نمی‌کنم هرگز – هرگز – از نظر اخلاقی، رفتار با حیوانات به‌عنوان منابعی که انسان‌ها می‌توانند از آنها برای منافع انسانی بهره‌برداری کنند، قابل توجیه نیست». تایمی برایانتاستاد حقوق حیوانات در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس. به نظر من هوشیاری موش‌ها بدون دستکاری انسان بسیار قابل توجه است و آسیب به مغز موش نمادی از نگرش نسبت به طبیعت است که چشم‌انداز بقای انسان‌ها و حیوانات غیرانسان روی زمین را به خطر می‌اندازد.

مرجع مجله: طبیعت، DOI: 10.1038/s41586-022-05277-w

درباره این موضوعات بیشتر بدانید:


منبع: https://www.newscientist.com/article/2342138-human-neurons-transplanted-into-a-rats-brain-influence-its-behaviour/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

توسط احمد گل کار

احمد گل کار