Sykdommer og utviklingsforstyrrelser som schizofreni, ADHD og autisme kan kanskje bli lettere å behandle i framtiden takket være et oppsiktsvekkende forsøk ved Stanford University.
Her har forskere nylig transplantert en samling menneskelige nerveceller inn i hjernen på 100 nyfødte rotter.
Inne bak kraniet fortsatte klyngen av menneskelige hjerneceller å jobbe og utvikle seg på måter som minner om den menneskelige hjernen.
Og det åpner for at vi kan lære mer om både psykiske sykdommer, utviklingsforstyrrelser og nye behandlinger, forklarer forskerne som nylig har utgitt studien i det vitenskapelige tidsskrift Nature.
Forskerne plasserte de menneskelige hjernecellene (lyser opp) i den såkalt somatosensoriske delen av hjernebarken der sanseinntrykk som berøring, smerte og temperatur registreres.
Dyrkede hjerner i skåler
Forskerne dyrket små miniatyr-modeller av en menneskehjerne i laboratoriet ved hjelp av stamceller som kan forvandle seg til hver av kroppens 200 ulike celletyper.
Under ekstremt kontrollerte forhold klarte forskerne å få stamcellene til å utvikle seg til flere ulike typer av hjerneceller som i løpet av to måneder samlet seg til vev som minner om hjernens ytterste lag – den såkalte hjernebarken.
Deretter sprøytet de minihjernene inn i hodeskallen på 100 rotter som var mellom to og tre dager gamle, mens hjernen er mest formbar.
Minihjerne vokste voldsomt
I løpet av kort tid begynte rottenes hjerneceller å trenge inn i de menneskelige minihjernene og samle seg som blodårer som forsynte menneskecellene med næring og signalstoffer.
Forskerne kunne også se hvordan den menneskelige minihjernen i løpet av seks måneder vokste og utviklet seg i størrelse til et punkt der den fylte en tredjedel av rottenes ene hjernehalvdel.
Kunne styre handlinger
Etter om lag to ukers trening kunne forskerne faktisk få rottene til å utføre bestemte handlinger, som for eksempel å sutte på en tut for å få vann ved at sendte pulser av blått lys inn i den menneskelige minihjernen gjennom såkalt optiske fibre.
De kunne også registrere hvordan de menneskelige nervecellene sendte signalstoffer på kryss og tvers når de for eksempel aktiverte rottenes værhår.
Ifølge forskerne kan det bli et stort gjennombrudd hvis vi i framtiden kan teste nye medisiner mot for eksempel psykiske sykdommer på minihjerner som er transplantert inn i andre levende vesener.
Dermed kan forskerne nemlig bedre se hvordan hjernecellene spiller sammen og manipulerer ulike celler for å følge hvordan det påvirker dyrenes atferd.