تمكن علماء من تكوين أدمغة مصغرة من خلايا جذعية قامت بتشكيل شبكات عصبية فاعلة وظيفيًا. ورغم أنها أصغر بملايين المرات من الدماغ البشري ومصنعة مخبريًا، إلا أن تمكن من إصدار موجات دماغية شبيهة بالتي يصدرها الرضع الخدّج. تكمن أهمية هذا البحث في أنه قد يساعد في فهم نمو الدماغ البشري.
هذه الأدمغة الصغيرة هي بحجم حبة البازلاء وتسمى عضوانيات دماغية cerebral organoids وهي مشتقة من خلايا جذعية يشرية متعددة القدرات pluripotent stem cells. وعند وضعها في بيئة مخبرية شبيهة ببيئة نمو الدماغ فهذه الخلايا الجذعية تتمايز إلى خلايا دماغية متعددة الأنواع وتنظم أنفسها في هياكل ثلاثية الأبعاد تشابه تلك الموجود في الدماغ البشري أثناء النمو.
لقد سبق أن تمكن علماء من إنماء عضوانيات ذات بناء خليوي يشابه الدماغ البشري، ولكن لم يتمكن أي نموذج سابق من إظهار وظائف شبكة عصبية. تظهر الشبكات عندما تنضج العصبونات وتترابط، وهو أمر ضروري لظهور نشاط دماغي.
استطاع الفريق الكشف عن دفقات من الموجات الدماغية بعد مضي شهرين تصدر عن العضوانيات. وكانت تلك الإشارات قليلة العدد، وكانت بتردد واحد، وهو نمط يشاهد لدى الدماغ البشري قبل وصوله مرحلة النضج. ومع نمو العضوانيات صارت تصدر أمواجًا بترددات أخرى وصارت الإشارات تظهر بوتيرة أكثر انتظامًا، مما يدل على أنها طورت شبكات عصبية.
وقد استعمل الفريق برنامجًا للتعلم الآلي machine learning لمقارنة أمواج أدمغة 39 من الأطفال الخدج، فنجحت الخوارزمية من معرفة عدد الأسابيع التي مضت على بدء إنماء الخلايا، مما يعني أن هذا العضوانيات تتشارك مع الدماغ البشري في مسلك نمو متشابه.
يقول آليسون مووتري Alysson Muotri أحد أعضاء الفريق:
لا تزال هذه العضوانيات نموذجًا أوليًا، فلا توجد لدينا أجزاء أخرى من الدماغ. مما يعني أن هذه الموجات الدماغية قد لا تكون متصلة بالنشاط الموجود في الدماغ الحقيقي. قد نتمكن مستقبلًا من الحصول على ما هو قريب من الإشارات التي يصدرها الدماغ البشري للتحكم بالسلوك أو الأفكار أو الذاكرة، ولكن لا أعتقد أن هنالك ما يدل حاليًا على أن ما لدينا يملك أيًا من هذه الأمور.
تم نشر البحث في مجلة الخلايا الجذعية Cell Stem Cell تحت عنوان:
نقلًا عن Phys.org
