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En utilisant une technologie d'enregistrement innovante, des chercheurs montrent que les organoïdes réagissent aux stimuli sensoriels externes

L’équipe, dirigée par Duygu Kuzum, membre du corps professoral du département de génie électrique et informatique de l’Université de Californie à San Diego, détaille ses conclusions dans le numéro du 26 décembre de la revue Character Communications. L’équipe de Kuzum a collaboré avec des chercheurs du laboratoire d’Anna Devor à l’Université de Boston le laboratoire d’Alysson R. Muotri à l’UC San Diego et le laboratoire de Fred H. Gage au Salk Institute.

Les organoïdes corticaux humains sont dérivés de cellules souches pluripotentes induites par l’homme, qui sont généralement elles-mêmes dérivées de cellules cutanées. ainsi qu’une gamme de circumstances neurologiques.

Mais jusqu’à présent. En effet.

une system de microscopie qui peut imager des tissus vivants jusqu’à un millimètre d’épaisseur.

“Aucune autre étude n’a été en mesure d’enregistrer optiquement et électriquement en même temps”, a déclaré Madison Wilson, premier auteur de l’article et titulaire d’un doctorat. étudiant dans le groupe de recherche de Kuzum à l’UC San Diego. “Nos expériences révèlent que les stimuli visuels évoquent des réponses électrophysiologiques dans les organoïdes, correspondant aux réponses du cortex environnant.”

Les chercheurs espèrent que cette combinaison de technologies innovantes d’enregistrement neuronal pour étudier les organoïdes servira de plate-forme special pour évaluer de manière exhaustive les organoïdes en tant que modèles de développement cérébral et de maladie, et étudier leur utilisation en tant que prothèses neurales pour restaurer la fonction des régions cérébrales perdues, dégénérées ou endommagées..

“Cette configuration expérimentale ouvre des opportunités sans précédent pour les enquêtes sur les dysfonctionnements au niveau du réseau neuronal humain sous-jacents aux maladies cérébrales développementales”, a déclaré Kuzum.

ils ont également observé que les vaisseaux sanguins de la souris se développaient dans l’organoïde, fournissant les nutriments et l’oxygène nécessaires à l’implant.

Ils ont observé une activité électrique dans les canaux d’électrodes au-dessus des organoïdes montrant que les organoïdes réagissaient au stimulus de la même manière que les tissus environnants. L’activité électrique s’est propagée à partir de la zone la in addition proche du cortex visuel dans la zone des organoïdes implantés by means of des connexions fonctionnelles. De plus. Les chercheurs ont poursuivi ces expériences multimodales chroniques pendant onze semaines et ont montré l’intégration fonctionnelle et morphologique d’organoïdes cérébraux humains implantés avec le cortex de la souris hôte.

ainsi que l’incorporation de l’imagerie calcique dans la configuration expérimentale pour visualiser l’activité de pointe dans les neurones organoïdes. D’autres méthodes pourraient également être utilisées pour tracer des projections axonales entre l’organoïde et le cortex de souris.

« Nous prévoyons que, moreover loin sur la route, cette combinaison de cellules souches et de technologies d’enregistrement neurologique sera utilisée pour modéliser la maladie dans des situations physiologiques  examiner les traitements candidats sur des organoïdes spécifiques au patient  et évaluer le potentiel des organoïdes à restaurer des cellules spécifiques perdues, dégénérées ou endommagées. régions du cerveau », a déclaré Kuzum.

Les travaux ont été financés par les National Institutes of Wellbeing et le Study Council of Norway, ainsi que par la Countrywide Science Basis.