Главный барьер на пути к пониманию человеческого мозга — это сам человек. Исследователи не могут вскрывать череп живому пациенту просто ради любопытства, чтобы посмотреть, как формируются нейронные связи или почему они ломаются. Из-за этого многие процессы развития центральной нервной системы остаются загадкой.
![]()
Фото из открытых источников / © GigaChat
Чтобы обойти это ограничение, ученые годами выращивали клетки в чашках Петри и создавали трехмерные структуры — органоиды. Но у них был один фатальный недостаток: отсутствие тела. Мозг без кровеносной системы, мышц и сенсорных органов работает вполсилы. Команда Стэнфордского университета нашла способ решить эту проблему, сообщает ScienceAlert. Они взяли новорожденных мышей и генетически заблокировали развитие их собственного неокортекса, освободив место внутри черепа. В эту пустоту имплантировали человеческий мозговой органоид. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Спустя три месяца результат превзошел ожидания. Человеческая ткань разрослась, заняла более 90 процентов объема коры головного мозга мыши, проросла сосудами и подключилась к спинному мозгу грызуна. Нейроны начали генерировать электрические импульсы и передавать сигналы по нервным путям животного.
«Самый важный момент заключается в том, что это все еще мыши, — отмечает руководитель исследования Сержиу Паска из Стэнфорда. — У них мышиная нервная система и органы чувств. Что необычно, так это то, что большая часть коры здесь человеческая, а наши нейроны выросли, интегрировались и сформировали рабочие соединения».
![]()
Фото из открытых источников / Поперечный срез ксенокортикального мозга мыши с указанием предполагаемых путей нервных волокон и их направления. Человеческий кортикальный трансплантат выделен белым цветом / Лаборатория С. Паски / Стэнфордский университет
В ходе тестов выяснилось, что такие химеры справляются с лабиринтами на память лучше, чем контрольные особи, лишенные собственной коры вовсе. Однако исследователи призывают не спешить с выводами о сверхразуме грызунов. Главное достижение в в том, что ученым удалось вырастить типы клеток, которые раньше не получалось получить в лаборатории. Среди них оказались нейроны фон Экономо — редкие удлиненные клетки, которые первыми погибают при лобно-височной деменции. Теперь болезнь можно изучать прямо в живой ткани пациента.
Человеческие церебральные органоиды были впервые получены только в 2013 году группой Мадлен Ланкастер. Изначально эти «мини-мозги» размером с чечевицу могли имитировать лишь самые ранние стадии развития плода. Новая стэнфордская модель позволила тканям достичь уровня зрелости примерно середины беременности (около 20 недель). При этом общая архитектура осталась незрелой — в ней отсутствуют четкие слои полноценной взрослой коры.
Впрочем, масштабная интеграция человеческой нервной ткани неизбежно поднимает острые этические вопросы. К работе над проектом изначально привлекли не только биоэтиков Стэнфорда, но и юристов со специалистами по правам пациентов. Главный предмет споров — не приведет ли усложнение нервных сетей животного к появлению непредвиденных свойств сознания или боли. Пока тесты показывают, что поведение грызунов остается типичным, хотя их походка стала чуть более осторожной, а когнитивные дефициты от отсутствия родной коры частично сгладились. Сами авторы подчеркивают: цена отказа от таких моделей тоже высока. Неврологические и психиатрические диагнозы затрагивают почти каждого пятого человека, а эффективных методов лечения многих из них до сих пор нет, поскольку старые животные модели слишком далеки от человеческой биологии.
