本报讯 科学家用人体干细胞培养出拥有功能网络的“迷你大脑”，它只有人脑的百万分之一大小，但已经能产生类似于早产儿的脑电波。这在实验室培养的大脑中尚属首例，或许能让科学家更深入地了解人脑的发育。相关论文近日发表于《细胞—干细胞》。

“我们发现这些‘迷你大脑’的神经活动达到了前所未有的水平，可见我们离构建一个真正拥有早期复杂神经网络的大脑模型又近了一步。”美国加州大学圣迭戈分校生物学家Alysson Muotri说。

此前，科学家培养出的大脑类器官没有形成类似于人脑的功能神经网络。功能网络是大部分脑活动必不可少的基础，且只有在神经元成熟并相互连接之后才能形成。

此次，Muotri团队采用了一种更先进的干细胞培养方法，优化了培养基配方并作出了一系列调整，从而培养出比此前模型更成熟的大脑类器官。他们对数百个类器官进行了为期10个月的培养，并使用多电极阵列方法监测这些“迷你大脑”的神经活动。

在培养进行到两个月左右时，研究人员监测到大脑类器官出现了脑电波活动，当时这些信号还非常稀疏，频率一致，与人类大脑发育早期的模式相似。随着类器官继续发育，它们开始以不同频率产生脑电波，信号也变得更加规律，表明它们的神经网络得到了进一步发展。

Muotri团队用39个6至9月龄早产儿的脑电波图像训练了一种算法，用于比较大脑类器官的脑波模式与人脑发育早期的脑波模式。该算法可以推测类器官在培养基中发育的周数，这意味着大脑类器官的发育轨迹与人脑相似。

不过，这些“迷你大脑”不太可能拥有意识等心理活动。“大脑类器官仍然非常基础，它没有发展出大脑的其他部分和结构，所以其产生的脑波也许和真正大脑中的活动并没有什么关系。”Muotri说。

在未来的研究中，Muotri团队希望能进一步优化这些类器官，借助它们来了解神经网络功能障碍相关的疾病，如自闭症、癫痫、精神分裂等。（唐一尘）

相关论文信息：http://dx.doi.org/10.1016/j.stem.2019.08.002