Фото: National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering

Мозг – самая важная, но одновременно наименее изученная часть организма, исследовать его мешает сложность самого органа и понятные ограничения, если речь идет о живом материале. Чтобы преодолеть эти трудности, ученые давно пытаются создать живую ткань мозга, выращивая нейроны in vitro в гелевой среде, однако полученные модели оказываются недолговечными и не годятся для исследований.

Теперь биоинженеры из Тафтского университета (США) сумели в лабораторных условиях искусственно получить действующую ткань, подобную настоящему мозгу, – об этом говорится в статье, опубликованной на сайте журнала Proceedings of the National Academy of Sciences. Ткань не только содержит белое и серое вещества, но и способна функционировать в течение более двух месяцев.

«Эта работа – выдающееся свершение. Она позволяет создать условия, одновременно необходимые и достаточные для того, чтобы скопировать функции мозга», – говорит коллега ученых, знакомая с результатами исследования.

Чтобы получить «живую» 3D-модель, биоинженеры построили губчатый каркас в форме бублика, который заселили нейронами крысы. Центр этой структуры заполнили специальным гелем на основе коллагена, в котором развивались аксоны – отростки нервных клеток, по которым проходят нервные импульсы. Через несколько дней в порах каркаса образовалась действующая сеть нейронов, а центральная часть оказалась пронизанной отростками клеток, которые соединяли противоположные стороны «бублика». Так ученые создали аналог серого (нейроны) и белого (аксоны) вещества мозга.

В ходе экспериментов биологи подтвердили, что полученная ими ткань обладает свойствами настоящего живого мозга: имеет соответствующий метаболизм и электрическую активность, проводит сигналы и аналогичным образом реагирует на механические травмы.

Все это, говорят ученые, позволит лучше понять, что происходит в мозгу млекопитающего в случае повреждений – не только физических, но и неврологических, – а значит, помочь их лечить. Сейчас исследователи из Тафтского университета работают над тем, чтобы сделать свою модель еще более похожей на мозг человека.