بشر یک گام به ساخت مغز نزدیک‌تر شد

پژوهشگران "دانشگاه تافتس"(Tufts University) آمریکا، یک مدل سه‌بعدی از بافت مغز انسان ابداع کرده‌اند که ویژگی‌های ساختاری و عملکردی مغز را تقلید می‌کند و فعالیت عصبی آن را نشان می‌دهد.در روش‌هایی که در گذشته آزمایش شده‌اند، سلول‌های مغز، در مدل‌های دوبعدی، پرورش یافتند و رشد کردند اما پیچیدگی یک شبکه طبیعی مغزی را نداشتند و مدل‌های سه‌بعدی که تاکنون با موفقیت رشد یافته‌اند، فاقد عصب‌های اصلی موجود در مغز انسان‌های زنده هستند.پژوهشگران با پیشرفت‌های صورت گرفته در زمینه فناوری سلول بنیادی، گامی به سوی ابداع مغز با استفاده از "سلول‌های بنیادین پرتوان القایی"(iPSCs) به دست آمده از انسان برداشته‌اند. سلول‌های بنیادین پرتوان القایی، انواعی از سلول‌های بنیادین پرتوان هستند که به صورت مصنوعی از یک سلول غیر پرتوان بدست می‌آیند.

نورون‌های انسان این قابلیت را دارند که بتوان آنها را برای رشد در چارچوب‌هایی از جنس پروتئین و کلاژن آموزش داد.پژوهشگران دانشگاه "تافتس" برای نخستین بار، طرحی مرکب از علم مهندسی و پزشکی انجام داده‌اند. برخلاف پژوهشگران دیگر که از سلول‌های بنیادین پرتوان القایی برای ابداع اندامی مشابه مغز استفاده کرده بودند، پژوهشگران دانشگاه تافتس، مغزی ابداع کرده‌اند که ساختاری متخلخل دارد و اکسیژن و مواد مغذی لازم را برای عصب‌ها فراهم می‌کند تا عملکرد آنها، حالت طبیعی داشته باشد. روزنه‌ای که در مرکز هر ماتریس وجود دارد، به پژوهشگران امکان می‌دهد رشد، رفتار و عملکرد هر یک از سلول‌های مغز را بررسی کنند.

"ویلیام کانتلی"(William Cantley)، عضو دانشکده زیست‌پزشکی دانشگاه "تافتس" و نویسنده ارشد این پژوهش گفت: رشد شبکه‌های عصبی در مدل‌های بافت سه‌بعدی، پایدار است. ما در این پروژه، از سلول‌های انسان‌های سالم یا سلول‌های افراد مبتلا به آلزایمر و پارکینسون استفاده کردیم.از آنجا که پژوهشگران می‌توانند سلول‌های افراد مبتلا به آلزایمر، پارکینسون و بیماری‌های دیگر را به کار ببرند، شاید این ابداع غیرمنتظره بتواند به پزشکان در درک چگونگی آغاز بیماری، رشد و واکنش آن به درمان کمک کند.این گروه پژوهشی در نظر دارد مدل خود را به صورت پیچیده‌تری ارائه دهد و از آن برای بررسی سیگنال‌دهی، یادگیری و زوال مغز استفاده کند.گزارش کامل این پژوهش، در مجله " ACS Biomaterials Science & Engineering" به چاپ رسید.