生物帮由西北大学，Shirley Ryan AbilityLab和伊利诺伊大学芝加哥(UIC)的研究人员领导的一组科学家，开发出了新的技术，有望增进人们对大脑发育的理解，并为神经外伤后修复大脑提供答案和神经退行性疾病。
他们的研究是第一个将最复杂的3-D生物电子系统与高度先进的3-D人类神经文化相结合的研究。目的是能够进行精确的人脑回路如何在体外发育和修复的研究。该研究是3月19日“科学进步”的封面故事。
该研究中使用的皮质球状体类似于“小脑”，是由人诱导的多能干细胞衍生而来的。利用该团队开发的3-D神经接口系统，科学家们能够创建一个专门用于研究微型大脑并同时收集不同类型数据的“盘中微型实验室”。科学家并入电极以记录电活动。他们添加了微小的加热元件，以保持大脑的文化温暖，或者在某些情况下，有意使文化过度加热以使其紧张。他们还采用了微型探头(例如氧气传感器和小型LED灯)来进行光遗传学实验。例如，他们将基因导入细胞，使它们能够使用不同颜色的光脉冲来控制神经活动。
然后，该平台使科学家能够对人体组织进行复杂的研究，而无需直接涉及人体或进行侵入性测试。从理论上讲，任何人都可以捐献有限数量的细胞(例如，血液样本，皮肤活检)。然后，科学家可以对这些细胞进行重新编程，以产生一个与人的遗传特性相同的微小脑球。作者相信，通过将此技术与使用人类干细胞衍生的脑培养物的个性化医学方法相结合，他们将能够更快地收集见解并产生更好的新颖干预措施。
“这项研究所激发的进步将为我们研究和理解大脑的方式提供一个新的领域，” Shirley Ryan AbilityLab的博士论文共同负责人Colin Franz博士说。“现在已经开发并验证了3-D平台，我们将能够对从神经损伤中恢复过来或与神经退行性疾病作斗争的患者进行更具针对性的研究。”
