За последние десятилетия учёные не раз выращивали мини-модели мозга, которые называются органоидами. По сути, это настоящие живые органы, обладающие ограниченными возможностями. Один такой органоид так развился, что целые дни проводил за игрой в Pong.
Однако на этот раз исследователи из Стэнфордского университета (США) пошли ещё дальше и, вырастив органоиды из стволовых клеток, пересадили их живым крысам. Что наиболее любопытно, зверьки успешно выжили и даже изменили своё поведение после трансплантации.
Органоиды с человеческими нейронами пересадили новорожденным крысятам, у которых ещё только развивался мозг, а затем начали пристально наблюдать за их развитием. По мере роста крыс росли и человеческие нейроны в их мозге, которые в итоге стали в шесть раз больше, чем их аналоги в чашке Петри.
В конце концов человеческие органоиды заняли примерно треть полушария мозга каждой крысы и переплелись с родными крысиными нейронами, образовав гибридную нервную систему. После этого исследователи провели серию различных экспериментов, чтобы оценить, изменилось ли поведение крыс.
Этапы трансплантации человеческих нейронов крысе.
Как оказалось, поведение животных действительно изменилось: они начали иначе реагировать на подачу воды, а нейроны в их мозге отзывались, если усы животных щекотали. Причём реагировали именно человеческие участки, и исследователи даже смогли ими манипулировать при помощи света.
Но самое интересное произошло потом, когда команда пересадила модифицированным крысам клетки трёх пациентов с синдромом Тимоти — серьёзным неврологическим заболеванием, которое также поражает сердце. Спустя полгода у крыс появились симптомы этой болезни и изменилась активность нейронов.
На снимке подсвечены человеческие участки мозга крысы.
Эта новая модель трансплантации доказывает, что поведение гибридных животных действительно меняется, если пересадить им живые органоиды. А это означает, что гибриды являются идеальными кандидатами для исследования психических расстройств, например аутизма или шизофрении, и тестирования новых препаратов.
Разумеется, подобный эксперимент на приматах показал бы совершенно другие результаты, поскольку обезьяны гораздо ближе к нам, людям. Тем не менее учёные опасаются возможных последствий такого тесного слияния, и на текущем этапе мозг крысы подходит намного больше, поскольку он развивается в десятки раз быстрее.