Vedci prepojili 3 ľudské mini mozgy a tie sa naučili rozlišovať elektrické signály

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Výskumníci vypestovali z kmeňových buniek zhluky nervového tkaniva a vzájomne ich prepojili.  

• Sieť zložená z 3 minimozgov sa dokázala adaptovať a presne rozlišovať elektrické signály.  

• Samostatné mozgové organoidy ani ich dvojice túto schopnosť v experimente nepreukázali.  

Tím neurovedcov z Tokijskej univerzity úspešne prepojil niekoľko laboratórne vypestovaných modelov ľudského nervového systému. Výskumníci pracovali s mozgovými organoidmi, čo sú 3-rozmerné zhluky nervových buniek vypestované z preprogramovaných kmeňových buniek dospelých ľudí. Tieto laboratórne útvary nedisponujú vedomím, no dokážu verne replikovať základnú bunkovú architektúru a elektrickú aktivitu skutočného mozgu.

Hlavným vedeckým cieľom experimentu publikovaného v časopise Communications Biology bolo zistiť, aké sú minimálne biologické požiadavky tkaniva na učenie a spracovanie informácií. Odborníci sa zamerali najmä na testovanie rôznych konfigurácií a prepojení medzi jednotlivými bunkovými zhlukmi. Organoidy boli opatrne umiestnené na špeciálnych laboratórnych čipoch, ktoré pokrývala vrstva drobných snímacích elektród.

Zdroj foto: Chow et al., Commun. Biol., 2026

Vedci otestovali 3 rôzne usporiadania, ktoré zahŕňali samostatný organoid, dvojicu a sieť 3 navzájom prepojených kusov tkaniva. Všetky vzorky nechali inkubovať dlhšie ako 2 týždne, počas ktorých bunky prirodzene vytvorili axóny a fyzicky aj elektricky sa spojili. Následne výskumníci spustili presne riadený tréningový proces, pri ktorom do neurónových sietí vysielali elektrické impulzy. Tieto impulzy aplikovali 100-krát denne z 2 odlišných miest v rámci siete počas 2 týždňov.  

Reakcie tkaniva na stimuly následne podrobne analyzovali algoritmy AI. Na začiatku testovacieho cyklu dosahovala presnosť určenia zdroja signálu úroveň náhodného hádania s 50 % úspešnosťou. Kým usporiadania s 1 a 2 organoidmi nevykázali po tréningu žiadne podstatné zlepšenie, 3-členná sieť sa signály naučila úspešne rozoznávať. Jej elektrické odozvy boli vďaka dennej stimulácii podstatne rýchlejšie, stabilnejšie a priestorovo diferencovanejšie.  

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Výsledky potvrdzujú, že nervové tkanivo potrebuje na komplexné spracovanie informácií štruktúrovanú modulárnu sieť, čo má kľúčový význam pre štúdium mozgových porúch.

Zdroj: sciencealert.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu