合成神經回路恢復大腦功能有希望

科技日報北京4月27日電 （記者張夢然）兩個獨立研究團隊使用從大鼠干細胞生長的神經元，在小鼠中成功再生了小鼠的大腦回路。這兩項研究25日發表在《細胞》雜志上，為腦組織如何形成提供了寶貴見解，同時為恢復因疾病和衰老而喪失的大腦功能提供了新途徑。

美國哥倫比亞大學教授克里斯汀·鮑德溫稱，這些研究體現了利用合成神經回路恢復大腦功能方面的潛在靈活性。鮑德溫團隊使用來自大鼠的干細胞，恢復了小鼠的嗅覺神經回路。

美國得克薩斯大學西南醫學中心副教授吳軍認為，利用一個物種的細胞在另一個物種中產生腦組織，可幫助人們了解不同物種的大腦發育和進化。吳軍團隊開發了一個基于CRISPR的平臺，可有效識別并驅動特定組織發育的特定基因。他們通過靜默小鼠前腦發育所需的基因，然后使用大鼠干細胞恢復組織來測試該平臺。

吳軍團隊使用CRISPR技術測試了7種不同的基因，發現敲除Hesx1能可靠地產生沒有前腦的小鼠。然后，研究團隊將大鼠干細胞注射到Hesx1敲除小鼠的囊胚中，大鼠細胞填充壁龕以形成小鼠的前腦。大鼠的大腦比小鼠大，但大鼠的前腦發育速度和大小與小鼠相同。此外，大鼠神經元能夠將信號傳遞給鄰近的小鼠神經元，反之亦然。

在另一項研究中，鮑德溫團隊使用特定基因殺死或靜默小鼠的嗅覺感知神經元。殺傷模型完全去除了神經元，模擬退行性疾病；靜默模型則模仿神經發育障礙，其中某些神經元無法與大腦溝通。然后他們再將大鼠干細胞注射到小鼠胚胎中，觀察這兩種疾病模型之間的不同之處。這一研究有助于確定腦部功能的恢復機制。

大腦就像一臺精密儀器，它的功能會因疾病和衰老而發生損傷或退化。很多腦腫瘤、腦創傷、老年癡呆癥等患者，正在經歷這種過程，并忍受生命質量的下降。如何恢復發生損傷或退化的腦功能？這是長久以來的醫學難題。最新研究利用腦細胞融合技術，為腦功能恢復提供了新思路。