培養(yǎng)皿中這團微小的膠狀組織，標志著人類大腦研究的重大突破。

作為類器官（organoid），它不僅是首個能構成大腦多個不同區(qū)域的活體3D器官模型，更令人驚嘆的是 —— 這些區(qū)域能相互連接并出現(xiàn)神經元活動，其發(fā)育程度堪比妊娠40天的人類胎兒大腦。

"我們創(chuàng)造了新一代腦類器官，"約翰霍普金斯大學生物醫(yī)學工程師安妮·卡圖里亞宣布，"現(xiàn)有論文中的腦類器官通常只模擬單一區(qū)域，如皮質、后腦或中腦。而我們培育出了基本完整的全腦類器官，稱之為'多區(qū)域腦類器官'（MRBO）。"

類器官并非完整器官，而是通過實驗室細胞組織培養(yǎng)形成的微型版本。它們使科學家能在無需活體實驗的情況下，研究新藥物引發(fā)的器官變化、差異及相互作用。

這對大腦研究尤為重要。作為人體最復雜卻認知最匱乏的器官，研究者無法隨意戳弄活人大腦 —— 稍有不慎便極易造成損傷。腦類器官由此成為理解腦功能、疾病及自閉癥、精神分裂等神經病癥的關鍵平臺。

研究團隊從活體提取血液與皮膚細胞，將其重編程為誘導多能干細胞（即能分化成人體任意細胞類型的"干細胞"狀態(tài)）。這些干細胞經分步培養(yǎng)，在不同培養(yǎng)皿中分別轉化為人腦各區(qū)域細胞。待各分區(qū)充分發(fā)育后，再通過黏性蛋白將其粘合，促使組織間建立神經連接。

單個類器官僅含600-700萬個神經元（成人腦神經元達數(shù)百億）。盡管復雜度遠遜于成熟人腦，卻能有效模擬人腦作為整體網絡的運作機制。

突破性發(fā)現(xiàn)接踵而至：連通后的類器官血管持續(xù)生長并形成新血管；基因表達證據(jù)顯示各區(qū)域功能分化；甚至出現(xiàn)血腦屏障（保護大腦免受有害物質侵襲的關鍵膜結構）的早期發(fā)育跡象。

研究者強調，該模型為動態(tài)研究大腦功能復雜性提供了全新平臺，有望揭示神經發(fā)育性疾?。ㄈ缱蚤]癥）和神經退行性疾?。ㄈ绨柎暮ＤY）的病理機制，加速對應療法的開發(fā)。

"精神分裂癥、自閉癥等疾病侵襲的是全腦而非局部，"卡圖里亞指出，"若能探明發(fā)育早期的異常環(huán)節(jié)，我們就能建立新的藥物篩查靶點。通過在類器官上測試新藥，可精準評估其實際療效。"

該項突破性成果已發(fā)表于《尖端科學》期刊。

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