मानव मस्तिष्क कोशिकाओं को सिज़ोफ्रेनिया, ऑटिज़्म का अध्ययन करने के लिए चूहों में लगाया

टोक्यो: वैज्ञानिकों ने मानव मस्तिष्क की कोशिकाओं को नवजात चूहों में सफलतापूर्वक प्रत्यारोपित और एकीकृत किया है, जिससे स्किज़ोफ्रेनिया और ऑटिज़्म जैसे जटिल मनोवैज्ञानिक विकारों का अध्ययन करने का एक नया तरीका तैयार किया गया है, और शायद अंततः उपचार का परीक्षण किया गया है।

इन स्थितियों का विकास कैसे होता है, इसका अध्ययन करना अविश्वसनीय रूप से कठिन है - जानवर उन्हें लोगों की तरह अनुभव नहीं करते हैं, और मनुष्यों को केवल अनुसंधान के लिए नहीं खोला जा सकता है।

वैज्ञानिक पेट्री डिश में स्टेम सेल से बने मानव मस्तिष्क के ऊतकों के छोटे वर्गों को इकट्ठा कर सकते हैं, और पहले से ही एक दर्जन से अधिक मस्तिष्क क्षेत्रों के साथ ऐसा कर चुके हैं।

लेकिन व्यंजनों में, "न्यूरॉन्स उस आकार तक नहीं बढ़ते हैं जो एक वास्तविक मानव मस्तिष्क में एक मानव न्यूरॉन विकसित होगा," अध्ययन के प्रमुख लेखक और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में मनोचिकित्सा और व्यवहार विज्ञान के प्रोफेसर सर्गिउ पास्का ने कहा।

और एक शरीर से अलग, वे हमें नहीं बता सकते कि एक दोष क्या लक्षण पैदा करेगा।

उन सीमाओं को दूर करने के लिए, शोधकर्ताओं ने मानव मस्तिष्क कोशिकाओं के समूह, जिन्हें ऑर्गेनोइड कहा जाता है, को युवा चूहों के दिमाग में प्रत्यारोपित किया।

चूहों की उम्र महत्वपूर्ण थी: मानव न्यूरॉन्स को पहले वयस्क चूहों में प्रत्यारोपित किया गया है, लेकिन एक जानवर का मस्तिष्क एक निश्चित उम्र में विकसित होना बंद कर देता है, यह सीमित करता है कि प्रत्यारोपित कोशिकाएं कितनी अच्छी तरह एकीकृत हो सकती हैं।

"इन शुरुआती चरणों में उन्हें प्रत्यारोपण करके, हमने पाया कि ये ऑर्गेनोइड अपेक्षाकृत बड़े हो सकते हैं, वे चूहे द्वारा संवहनी (पोषक तत्व प्राप्त) बन जाते हैं, और वे चूहे (मस्तिष्क) गोलार्ध के लगभग एक तिहाई हिस्से को कवर कर सकते हैं," पास्का ने कहा।

नीली रोशनी 'इनाम'

यह जांचने के लिए कि चूहे के दिमाग और शरीर के साथ मानव न्यूरॉन्स कितनी अच्छी तरह एकीकृत हैं, जानवरों की मूंछों में हवा भर दी गई, जिससे मानव न्यूरॉन्स में विद्युत गतिविधि को प्रेरित किया गया।

इसने एक इनपुट कनेक्शन दिखाया - चूहे के शरीर की बाहरी उत्तेजना को मस्तिष्क में मानव ऊतक द्वारा संसाधित किया गया था।

वैज्ञानिकों ने फिर इसका उल्टा परीक्षण किया: क्या मानव न्यूरॉन्स चूहे के शरीर में वापस संकेत भेज सकते हैं?

उन्होंने नीली रोशनी का जवाब देने के लिए बदली गई मानव मस्तिष्क कोशिकाओं को प्रत्यारोपित किया, और फिर चूहों को टोंटी से पानी के "इनाम" की उम्मीद करने के लिए प्रशिक्षित किया, जब जानवरों की खोपड़ी में एक केबल के माध्यम से न्यूरॉन्स पर नीली रोशनी चमकती थी।

नेचर जर्नल में बुधवार को प्रकाशित शोध के अनुसार, दो सप्ताह के बाद, नीली रोशनी को स्पंदित करते हुए चूहों को टोंटी की ओर भेज दिया।

टीम ने अब यह दिखाने के लिए तकनीक का उपयोग किया है कि टिमोथी सिंड्रोम के रोगियों से विकसित ऑर्गेनोइड अधिक धीरे-धीरे बढ़ते हैं और स्वस्थ लोगों की तुलना में कम विद्युत गतिविधि प्रदर्शित करते हैं।

एडिनबर्ग विश्वविद्यालय के यूके डिमेंशिया रिसर्च इंस्टीट्यूट के प्रोफेसर तारा स्पियर्स-जोन्स ने कहा कि काम में "मानव मस्तिष्क के विकास और न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों के बारे में हम जो जानते हैं उसे आगे बढ़ाने की क्षमता है"।

लेकिन उन्होंने कहा कि मानव न्यूरॉन्स "मानव विकासशील मस्तिष्क की सभी महत्वपूर्ण विशेषताओं को दोहराते नहीं हैं" और तकनीक को "मजबूत मॉडल" सुनिश्चित करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है।