科学家培养出体外大脑皮层

一名患有保守自杀想法的病人向他的精神病医生提供了几根头发。她用这些毛发获得干细胞，然后在培养皿中培养大脑组织，从而解决这种特殊疾病。她利用这些信息设计了一种个性化的基因疗法来纠正他的大脑回路功能。

这听起来像科幻小说吗？是的，但是由美国国家卫生研究院资助的“盘子里的疾病”技术让我们离个性化治疗更近了一步。科学家已经能够成功地培养出具有类似大脑皮层的三维结构、生长模式和功能的组织，而大脑皮层是大脑功能的关键。令人惊讶的是，这些器官具有神经元网络活动，细胞形成回路相互交流，就像脑细胞一样。

卫生研究所心理健康中心主任托马斯·里恩塞尔(Thomas R. Insel)说:“在过去的几年里，这个领域取得了令人振奋的进展。这些大脑皮层球体可以生长到功能电路建立的程度，使得建立精神疾病模型和研究病因成为可能。他们还没有考虑到整个大脑的复杂性，但是我们不需要整个大脑来研究大脑回路的紊乱。在为患者获取潜在利益的过程中，我们特别关注其中涉及的道德问题。”

在以前的研究中，科学家使用诱导多能干细胞的方法将病人的皮肤细胞诱导成干细胞，这些干细胞进一步转化成神经元。他们甚至诱导神经元和支持细胞的自组装，产生类似器官的原始器官，模仿大脑的结构。然而，这些器官缺乏复杂的电路，无法模拟我们大脑的工作方式。

改进技术后，研究人员创造了一个更类似真实大脑的神经胶质细胞网络，包含更健康的神经元，从而创造了更强的联系和回路。像发育中的大脑一样，这些神经元是分层的，通过神经网络进行交流。

这些皮质球体也可以用于传统的脑切片研究。因此，在未来，有可能通过球体发现大脑有问题的人的大脑皮层在哪个发育阶段遇到问题。干细胞研究项目的负责人大卫·潘奇森说:“尽管这项技术仍处于成熟阶段，但它在为精神疾病患者精确设计和安全测试新疗法方面有巨大潜力。”