Биологи пересадили мышам крохотный человеческий мозг
Американские ученые имплантировали мышам клетки человеческого мозга и изучили, как операция повлияла на их поведение. Исследование опубликовано в журнале Nature Biotechnology. Вот источник того исследования ( на английском языке): https://www.nature.com/articles/nbt.4127.epdf?referrer_acces=...
Биологи вырастили в пробирке и пересадили органоиды человеческого мозга размером с чечевичное зерно в голову мыши. "Мини-мозг" частично заменил грызунам их собственный. В результате нервные клетки не только прижились, но и начали развиваться: спустя 233 дня их структура и зрелость были сравнимы с мозгом новорожденного.
Поведение мышей с "человеческим" мозгом не отличалось от обычного. В первое время подопытные стали лучше проходить тест на память, но в итоге вернулись к стандартным для них показателям.Ученые полагают, что результаты исследования могут произвести революцию в регенеративной медицине: выращенные клетки можно будет использовать для имплантации людям, и что в недалёком будущем будет возможно вылечить болезнь Альцгеймера и прочие психические заболевания.
Напомню также вам, что проведённый теми же американскими исследователями из Университета Дьюка (Duke University) эксперимент по введению мышам энхансеров (усилителей экспрессии генов) человека и шимпанзе под кодовым названием HARE5 (не от слова "заяц", разумеется, а аббревиатура - “human accelerated regions”) показал, что ДНК человека увеличила мышиный мозг на 12% по сравнению с мозгом шимпанзе.
При изучении мышиных эмбрионов было показано, что человеческая версия HARE5 экспрессировалась чуть раньше, примерно на девятый день, и в большем количестве отделов мозга. Более того, обнаружилось влияние на нейрональные стволовые клетки предположительно через один из генов развития мозга FZD8. На фото перед Вами - эмбрион мыши с увеличенным мозгом. Изменения видны невооружённым глазом:
Пока неизвестно, смогут ли эти зародыши превратиться в "супермышей", так как после эксперимента все подопытные животные были уничтожены на самом раннем плане развития. Однако, в ближайшее время генетики планируют провести повторное исследование и вырастить настоящего "Брейна", умную лабораторную мышь из известного мультсериала Стивена Спилберга...
А вот группа ученых из Брюссельского свободного университета провела эксперимент, в ходе которого мышам пересадили незрелые нейроны человека. Они были получены из эмбриональных стволовых клеток. Специалистов интересовало, смогут ли человеческие нейроны функционировать в организме другого млекопитающего, и по какому принципу они будут развиваться.
Как оказалось, нервные клетки развивались с той же скоростью, с которой они росли бы и у человека, то есть несколько месяцев, а не недель. Тем не менее, после этого они «приживались» в мышином мозге и, встроившись в нейронные цепи, правильно реагировали на раздражители. Специалисты рассчитывают, что новые данные позволят эффективнее помогать людям с болезнями, затрагивающими нейроны — например, болезнью Альцгеймера. Исследование было опубликовано в журнале Neuron.
Об этих опытах нейрофизиологи рассказали и на страницах журнала Journal of Neuroscience, а коротко о них сообщает New Scientist. Стив Голдмэн (Steve Goldman ) из Медицинского центра Рочестерского университета извлекли неразвитые нейроглиальные клетки из подаренных университету эмбрионов, и ввели их в мозг мышат.
Там клетки выросли и превратились в астроциты. Клетки этого типа играют важную роль в мышлении: они усиливают связи между нейронами (так называемыесинапсы).
Астроциты человека в 10-20 раз крупнее мышиных, и обладают в сто раз большим количеством отростков (ганглий), регулирующих передачу сигналов между синапсами.
Примерно за год 300 тысяч клеток размножились до 12 миллионов, вытеснив мышиные астроциты к маргинальным участкам. Такое усиление «вычислительных мощностей» не замедлило сказаться на умственных способностях грызунов: например, они в четыре раза дольше помнили о связи определенного звука со слабым электрическим ударом.
Сейчас Голдмэн планирует ввести нейроглиальные клетки человека более умным лабораторным животным — крысам. Ученые уже сделали первые инъекции и сейчас отслеживают пути распространения клеток. Хотя опыты ученого заставляют вспомнить о фильме «Глубокое синее море», где разумные акулы возникают после экспериментов по борьбе с болезнью Альцгеймера, или о рассказе «Цветы для Элджернона», герой которого (лабораторная мышь) усиливает интеллект благодаря хирургической операции, а также о мультсериале Стивена Спилберга "Пинки и Брейн" со зловещим посылом захвата власти над всем миром, Голдмэн настаивает, что новые клетки не приближают мышей к Homo sapiens.
- «Введение нейроглиальных клеток не дает им никаких человеческих способностей. Наш опыт просто повысил эффективность нейронных сетей животного. Однако мышь все равно осталась мышью», — заявил ученый. Кроме того, исследователи приняли принципиальное решение не пересаживать человеческие клетки обезьянам — прежде всего по этическим соображениям.