Ученые экспериментируют с органоидами — искусственно выращенными органами — с середины прошлого века, однако никогда еще им не удавалось получить культуру, которая развивалась бы на протяжении почти шести лет. Команда из Италии, Нидерландов, США и других стран удалось разработать процедуру поддержания спонтанной активности нейронов. При помощи специальной питательной среды, которая точнее имитирует химическую среду центральной нервной системы, они сформировали эффективный «режим тренировок» для клеток мозга.

В итоге большая часть основных типов клеток сохранили жизнеспособность, обеспечив согласованность созревания мозга. Этот процесс сопровождался появлением звездчатых астроцитов, поддерживающих гематоэнцефалический барьер, и олигодендроцитов, формирующих жировую миелиновую оболочку вокруг нервных волокон. И хотя исследователи зафиксировали постепенную гибель жизненно важных, но хрупких нейронов, обеспечивающих основные функции мозга, они также показали, что популяции этих клеток способны сохраняться в культуре долгое время.

Кроме того, исследователи обнаружили, что клетки органоидов отслеживают ход времени посредством «клеточного хронометра», который задает темп развития мозга. Понять его молекулярный механизм и функциональное значение науке еще предстоит, пишет Science Alert.

Для того чтобы испытать хронометр, ученые разобрали органоиды разного возраста на отдельные клетки и снова собрали их в «химеры» — смесь из старых и молодых компонентов. Клетки из старых органоидов «помнили» свой возраст: они производили потомство (например, новые астроглиальные клетки) за две недели, которое в нормальных условиях потребовало бы двух месяцев развития. При смешивании с молодыми клетками химеры слегка «омолаживались», но все равно сохраняли память.

Это первый эксперимент, который показывает, что органоиды могут моделировать постнатальное развитие человека — тот самый период, который сейчас недоступен для прямого наблюдения из-за этических ограничений. Можно изучать созревание клеток, формирование миелина, старение нейронов и даже заболевания, связанные с развитием, такие как аутизм или шизофрения.

Недавно ученые обнаружили новый механизм связи между кишечником и мозгом. Доклинические эксперименты показали, что сигналы от кишечника помогают гиппокампу формировать воспоминания о том, где была найдена пища.