अध्ययन: वयस्क चूहों में प्रत्यारोपित होने पर मानव मस्तिष्क दृश्य उत्तेजनाओं का देता है जवाब

वाशिंगटन (एएनआई): शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि मस्तिष्क ऑर्गेनोइड्स - प्रयोगशाला में विकसित न्यूरॉन्स के गुच्छे - चूहे के दिमाग के साथ एकीकृत हो सकते हैं और चमकती रोशनी जैसी दृश्य उत्तेजना का जवाब दे सकते हैं।

निष्कर्ष सेल स्टेम सेल पत्रिका में प्रकाशित हुए थे।

दशकों के शोध से पता चला है कि हम व्यक्तिगत मानव और कृंतक न्यूरॉन्स को कृंतक दिमाग में ट्रांसप्लांट कर सकते हैं, और हाल ही में, यह प्रदर्शित किया गया है कि मानव मस्तिष्क ऑर्गेनॉइड विकासशील कृंतक दिमागों के साथ एकीकृत हो सकते हैं। हालांकि, क्या ये ऑर्गेनॉइड ग्राफ्ट कार्यात्मक रूप से घायल वयस्क दिमाग की दृश्य प्रणाली के साथ एकीकृत हो सकते हैं, इसका पता लगाया जाना अभी बाकी है।

पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में न्यूरोसर्जरी के एक चिकित्सक और सहायक प्रोफेसर, वरिष्ठ लेखक एच। "मस्तिष्क ऑर्गेनोइड्स में आर्किटेक्चर होता है; उनके पास संरचना होती है जो मस्तिष्क के समान होती है। हम इस संरचना के भीतर अलग-अलग न्यूरॉन्स को देखने में सक्षम थे ताकि ट्रांसप्लांट किए गए ऑर्गेनोइड्स के एकीकरण की गहरी समझ हासिल की जा सके।"

शोधकर्ताओं ने मानव स्टेम सेल-व्युत्पन्न न्यूरॉन्स को प्रयोगशाला में लगभग 80 दिनों के लिए वयस्क चूहों के दिमाग में ग्राफ्ट करने से पहले खेती की थी, जिनके दृश्य प्रांतस्था में चोटें लगी थीं। तीन महीनों के भीतर, ग्राफ्ट किए गए अंग अपने मेजबान के मस्तिष्क के साथ एकीकृत हो गए थे: संवहनी बनना, आकार और संख्या में बढ़ना, न्यूरोनल अनुमानों को बाहर भेजना और मेजबान के न्यूरॉन्स के साथ सिनैप्स बनाना।

टीम ने मेजबान चूहे के ऑर्गेनोइड और मस्तिष्क कोशिकाओं के बीच भौतिक कनेक्शन का पता लगाने और पता लगाने के लिए, न्यूरॉन से न्यूरॉन तक, सिनैप्स के साथ-साथ फ्लोरोसेंट-टैग किए गए वायरस का उपयोग किया। चेन कहते हैं, "जानवरों की आंखों में इनमें से एक वायरल ट्रेसर को इंजेक्ट करके, हम रेटिना से नीचे की ओर न्यूरोनल कनेक्शन का पता लगाने में सक्षम थे।" "ट्रेसर ऑर्गनाइड तक पहुंच गया।"

इसके बाद, शोधकर्ताओं ने ऑर्गेनॉइड के भीतर अलग-अलग न्यूरॉन्स की गतिविधि को मापने के लिए इलेक्ट्रोड जांच का इस्तेमाल किया, जब जानवरों को चमकती रोशनी और सफेद और काली सलाखों को बारी-बारी से उजागर किया गया। "हमने देखा कि ऑर्गेनॉइड के भीतर न्यूरॉन्स की एक अच्छी संख्या ने प्रकाश के विशिष्ट झुकावों का जवाब दिया, जो हमें सबूत देता है कि ये ऑर्गेनॉइड न्यूरॉन्स न केवल दृश्य प्रणाली के साथ एकीकृत करने में सक्षम थे, बल्कि वे दृश्य के बहुत विशिष्ट कार्यों को अपनाने में सक्षम थे कोर्टेक्स।"

टीम उस हद तक हैरान थी जिस हद तक ऑर्गेनॉइड केवल तीन महीनों के भीतर एकीकृत करने में सक्षम थे। चेन कहते हैं, "हम इतनी जल्दी कार्यात्मक एकीकरण की इस डिग्री को देखने की उम्मीद नहीं कर रहे थे।" "व्यक्तिगत कोशिकाओं के प्रत्यारोपण को देखते हुए अन्य अध्ययन हुए हैं जो दिखाते हैं कि मानव न्यूरॉन्स को एक कृंतक में प्रत्यारोपित करने के 9 या 10 महीने बाद भी, वे अभी भी पूरी तरह से परिपक्व नहीं हैं।"

"तंत्रिका ऊतकों में घायल मस्तिष्क के क्षेत्रों के पुनर्निर्माण की क्षमता है," चेन कहते हैं। "हमने सब कुछ काम नहीं किया है, लेकिन यह एक बहुत ही ठोस पहला कदम है। अब, हम यह समझना चाहते हैं कि कॉर्टेक्स के अन्य क्षेत्रों में ऑर्गेनॉइड का उपयोग कैसे किया जा सकता है, न कि केवल दृश्य कॉर्टेक्स, और हम उन नियमों को समझना चाहते हैं जो मार्गदर्शन करें कि ऑर्गेनॉइड न्यूरॉन्स मस्तिष्क के साथ कैसे एकीकृत होते हैं ताकि हम उस प्रक्रिया को बेहतर ढंग से नियंत्रित कर सकें और इसे तेज़ी से पूरा कर सकें।" (एएनआई)