Израильтяне создали имитацию клеток мозга и ЦНС

Ученые из Техниона - израильского технологического института Хайфы- создали уникальную разработку: 3D-нейронные сети клеток, которые могут имитировать сложные аспекты деятельности мозга. Данная разработка, как говорят исследователи, может обеспечить лучшее понимание физиологии центральной нервной системы и позволить изучить сложную деятельность нейронных сетей.

Нервные клетки, выращенные на лабораторных пластинах (двухмерных нейронных культурах) составляют удобную модель для многих исследований в области неврологии и медицины.

Их основным преимуществом является относительная простота, с которой они могут быть использованы для изучения физиологических перемен в структуре деятельности нервных клеток, вызванных изменениями в окружающей среде. Однако недостатком этих простых 2D культур является содержание только одного слоя клеток и отсутствие сложных соединений, характерных для трехмерной сетки реального мозга.

Предыдущие попытки разработать 3D модели для изучения центральной нервной системы имели ограниченный успех, в основном из-за высокой сложности задачи разработки. 3D культуры должны имитировать ткани мозга, а также решать проблемы, связанные с развивающимися методами наблюдения сетевой активности в 3D.

Биомедицинские инженеры из Техниона, во главе с профессором Шаем Шохамом, недавно сообщили о своем открытии, опубликовав информацию о нем в англоязычном издании Nature Communications.

Исследователи отметили, что 3D-нейронные сети представляют собой перспективную модель комплексной, нервной ткани, что может привести к более глубокому пониманию структуры и функции мозга.

Исследователи из Техниона также представили усовершенствованный метод изучения нейронной активности, с помощью «быстрой системы» микроскопов. Речь идет о культуре особого вещества, имеющего прозрачную, гелеобразную структуру, которое поддерживает клеточный рост и позволяет клеткам связывать и образовывать нейронные сети.

Исследователи заявляют "За счет оптимизации условий культивирования мы достигли плотности и состава, подобного тем, которые содержатся в человеческом мозге и смогли показать формирование связей между клетками и сетей, которые поддерживают нервную деятельность.

Чтобы включить изучение сетевой активности в 3D, были использованы оптические инструменты: нервные клетки в культурах были генетически изменены, что сделало возможным просмотр текущей сетевой активности через флуоресцентный микроскоп».

Открытие израильских исследователей имеет огромный потенциал для изучения и дальнейшего лечения заболеваний головного мозга и центральной нервной системы.