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在墨尔本大学的神经工程中心，发育神经科学家Mirella Dottori副教授及她的团队，在实验室里培育出了类似微型人类大脑的细胞簇。Dottori副教授喜欢通过显微镜观察这个“迷你人类大脑”内部的微小系统，她将神经元描述为神经细胞的“美丽”网络，它们彼此送达和传递信息。
“这些神经元有长长的脉络，互相交错在一起，”她说，“这就像一个不断蔓延的葡萄藤。”
显微镜下的“迷你大脑”
1 突破小白鼠试验的“迷你大脑”
墨尔本大学神经工程中心致力于使用干细胞培育迷你版的人体器官，是全球项目的一个分支，也就是“类器官”项目（organois）。
墨尔本大学神经工程中心发展神经科学家Mirella Dottori副教授
这些类器官为研究人员研究疾病如何影响人类细胞提供了便利，尤其是对一直用老鼠大脑做试验的科学家来说是一个喜讯，因为老鼠的细胞反应可能与人类并不完全相同。
“我们总是假设或希望人类的大脑与实验用的小白鼠是相似的，因为只有这样我们才能对其进行研究，但现在有了人类干细胞的参与，我们才真正敢于问这个问题：人类的大脑究竟如何形成？” Mirella Dottori副教授说。
2 “迷你大脑”解开疾病之谜
Dottori副教授培植了大脑不同区域的类器官，以使科学家们更好地了解大脑如何形成与发育，从而更好地理解为什么有些人容易患病而另一些人比较健康。科学家认为，类器官的发展可以为一些神经系统疾病带来突破性进展，包括自闭症、癫痫和精神分裂症等。
科学家可以对这样的迷你大脑进行操作，添加刺激，观察它们的反应，再将大脑不同的化学反应和脑电波反应应用于各种神经疾病的治疗。
Dottori副教授的团队正在使用干细胞来建立自闭症的大脑模型，并将这些脑组织与没有自闭症的大脑相比较。“为了更好地了解这种疾病，我们可以看到大脑的哪些区域真正受到影响，有哪些神经元发生了断裂。” Dottori副教授说。
她特别回忆到，在一次会议中，她见到了一个弗里德希氏共济失调症（Friereich’s ataxia）患者，这让她开始热衷于对这种罕见的遗传疾病的研究。“我看到这个和我年龄相仿的女孩坐在轮椅上，这个美丽聪明的女孩最大的愿望就是像正常人一样生活，这让我想到了自己，如果是我得了这种病我该怎么办。”
之前还没有合适的动物模型可以模拟这种疾病，因此很难找到治愈它的药物。用弗里德希氏共济失调症患者的干细胞制作类器官，也许可以帮助科学家找到治愈的办法。
3 跨学科领域的研究
神经工程中心汇集了神经科医生、遗传学家、电波物理学家和工程师，共同来研究神经元的电学和化学反应。
Dottori副教授与工程学院的工程师合作构建能传导电力并提供3D结构的小型支架，以使细胞附着在上面，而不只是被平铺在培养皿里。
在实验室里培植和观察处于各种发育阶段的迷你大脑是她的全部工作。“这就像一个工厂，”她说，“你必须维持生产线的运作，用新的细胞培植神经元，同时也有成熟的神经元，还有处于不同阶段的各种迷你大脑，以保证实验持续进行。”
科学家们期待最终将能在实验室中培植出一个真正的人类大脑。
“科学的发展没有界限，”Dottori副教授说，“年前，人们不会想到能像我们现在一样提取人体的干细胞。我们要做的就是找到一个目标，然后坚持下去！”
由墨尔本大学发起的“墨大成就可能” 系列科技成果展，致力于为大家全方位展现科技的魅力，为科普文化的推广不懈努力！
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张婷
