摘要:近日,东北大学的科研团队在神经科学领域取得了一项令人瞩目的成果。他们运用微流控技术,成功培育出了能够模拟自然大脑网络的体外神经元,这些神经元展现出了与大脑类似的学习和记忆行为,为神经科学研究带来了新的曙光。
近日,东北大学的科研团队在神经科学领域取得了一项令人瞩目的成果。他们运用微流控技术,成功培育出了能够模拟自然大脑网络的体外神经元,这些神经元展现出了与大脑类似的学习和记忆行为,为神经科学研究带来了新的曙光。
一直以来,实验室培养的神经元通常形成无序的网络,无法像真实大脑中的神经元那样协同工作,这严重限制了对大脑学习和记忆机制的深入研究。然而,东北大学的研究团队通过精心设计的微流控装置,成功构建了具有类脑连接模式的生物神经元网络。这些网络不仅展现出复杂的活动动态,还能够在重复刺激下进行“重新配置”,这一特性与大脑的神经可塑性极为相似。
该研究的核心成员、东北大学的Hideaki Yamamoto教授指出:“实验室培养神经元的优势在于其系统相对简单,能够在高度受控的环境中探索学习和记忆的奥秘。我们致力于让这些神经元尽可能接近真实大脑中的神经元行为。” 为了实现这一目标,研究团队利用微流控芯片,精确控制神经元之间的连接。通过调整微通道的尺寸和形状,他们成功调控了神经元之间的相互作用强度,进而模拟出了大脑中神经元集群的活动模式。
实验结果显示,经过优化的微流控装置能够培育出具有多个神经元集群的体外神经元网络,这些集群在刺激下能够发生动态变化,与大脑中的学习和记忆过程高度相似。 这一突破为神经科学研究提供了全新的工具,有望在未来开发出更先进的大脑模型,进一步揭示学习、记忆以及神经可塑性的深层机制。
相关研究成果已于11月23日在线发表于《先进材料技术》杂志。 这项研究不仅是东北大学科研实力的体现,也为全球神经科学研究注入了新的活力,标志着人类在理解大脑奥秘的道路上迈出了重要一步。
参考资料:《Precision Microfluidic Control of Neuronal Ensembles in Cultured Cortical Networks》DOI: 10.1002/admt.202400894
来源:百姓认知堂