二维码

手机版

登录 注册
返回旧版 收藏本站 设为首页 网站地图
医生在线 > 新闻频道 > 国际新闻 > 美国科学家打印3D凝胶大脑研究褶皱之谜

美国科学家打印3D凝胶大脑研究褶皱之谜

2016/02/03   来源:腾讯网

    目前,美国哈佛大学科学家通过3D打印一个凝胶大脑,并观察它的“生长过程”,发现了人类大脑皮层如何产生褶皱。他们指出,人类大脑发育过程中,神经细胞的数量、大小、形状以及位置变化会导致灰质扩张,从而使皮层在压力下出现“机械不稳定”,最终形成褶皱。

    

    

    

    这项***发现发表在近期出版的《自然物理学杂志》上,将揭晓困扰科学家多年的人脑灰质结构之谜,同时,有助于治疗与大脑皮层褶皱不足或者过度褶皱相关的某些疾病。

    

    美国斯坦福大学的埃伦-库尔(Ellen Kuhl)称,他们提供了差别生长理论的第一实验证据,演示了物理作用力并不仅是生物化学过程,这在神经发育过程中具有至关重要的意义。这项发现对于临床诊断和治疗十分重要,有助于预防多种神经系统疾病。

    

    当你想到大脑,就会浮现出粉色、褶皱物体,犹如泄气的篮球,但事实上并不是所有物种的大脑都具有褶皱结构,例如:体形较小的老鼠大脑是光滑粉色结构。人类婴儿怀孕23周才形成褶皱。

    

    科学家3D打印人类大脑 欲揭晓褶皱形成之谜

    

    研究人员将这个大脑3D模型浸入一种液体溶剂中,导致类似弹性皮层的外层结构开始生长,最终形成与真实大脑相近的褶皱结构。

    

    长期以来,科学家知道大脑褶皱结构具有许多益处——大脑皮层褶皱结构比光滑表面具有更多的连通性,库尔说:“每个皮层神经元与其它7000个神经元建立连接,结果形成长达15万公里的神经纤维。”

    

    许多研究人员试着分辨这些细胞或者生物化学过程的工作原理,但是哈佛大学物理学家拉罕米拉亚那-马哈德万(Lakshminarayanan Mahadevan)决定研究大脑褶皱结构的物理原理,并设计了一个大脑数学模型。据悉,40多年前另一支哈佛大学研究小组认为,大脑组织中成长差异性可以解释褶皱结构。

    

    研究人员计划揭晓大脑褶皱的成长特性,但是在实验中如果直接使用人脑存在很大的困难,目前,哈佛大学组建一支研究小组,借助3D打印技术揭晓了人类大脑皮质如何生长并产生褶皱。首先,他们使用22周胎儿光滑胎脑的磁共振图像,3D打印一个凝胶模型,它可以模拟大脑“白质”,它能够转换成一层较薄的弹性凝胶层,来模拟“灰质层(皮层组织)”。之后研究人员将这个大脑3D模型浸入一种液体溶剂中,导致类似弹性皮层的外层结构开始生长,最终形成与真实大脑相近的褶皱结构。

    

    结果显示,皮层组织开始生长,但是它仅固定在白质之上,伴随着皮质膨胀,最终该结构崩溃,形成脑回和深沟,覆盖在大脑皮层表面。马哈德万称,我们发现大脑褶皱成长过程与分子等级变化密切相关,生物化学过程导致细胞移动,使细胞产生分裂和改变形状,出现数量变化。这意味着神经细胞的数量、大小、形状以及位置变化会导致灰质扩张,使大脑皮层在压力下出现物理作用力的机械不稳定,最终形成褶皱结构。

    

    科学家可借助于这项研究更好地理解各种神经系统疾病,同时,还将帮助我们识别孤独症、精神分裂症或者老年痴呆症早期诊断的局部解剖标记,最终设计出更***的治疗方案。

    

    推荐阅读:英国科学家将进行人类胚胎基因编辑实验 血液癌细胞收集技术有新突破

推荐阅读

日本开发出用人工智能诊断癌症技术

据《日本经济新闻》5月23日报道,日本富士胶片和奥林巴斯将与医师等组成的学会等合作,开发出...【详细】

智利工业粉尘污染严重被称“癌症之都”

安托法加斯塔(Antofagasta)市位于智利北岸,该地区采矿业的发展增进了经济的迅猛增...【详细】

日本山形县首次引进“嗅癌犬”查癌症

在日本山形县金山町,日前推出了一项利用“嗅癌犬”诊查癌症的服务。“嗅癌犬”通过嗅人的尿液样...【详细】

印度开展用阿育吠陀草药治疗癌症的研究

全印度医学院AIIMS与阿育吠陀科学研究中央委员会的专家们合作,近来启动了对阿育吠陀草药(...【详细】

扫一扫关注医生在线健康公众号与医生在线健康小编互动

有任何意见、建议、投稿,欢迎发送邮件到 bianjibu@51daifu.com

400-082-1008

整形热门医院
上海华美美容整形医院

上海市源深路155号

上海天大整形美容医院

上海市长宁区中山西路339号

福建省厦门海峡整形美容医院

厦门市环岛南路72号名仕御园旁

沈阳杏林整形美容医院

沈阳市铁西区建设东路140号甲

长沙雅美整形美容医院

长沙市解放西路269号丽都大厦一楼

体检热门医院
上海第六人民医院体检中心

上海市徐汇区宜山路600号

上海同济医院体检中心

上海普陀区志丹路201号

上海儿科医院

上海市闵行区万源路399号

北京302医院体检中心

北京市丰台区西四环中路100号

解放军第二炮兵总医院

北京市西城区新外大街16号

双眼皮 眼袋抽脂 假体隆鼻 祛眼袋 瘦脸针 自体隆胸 注射隆胸 隆下巴 开眼角 下颌角 假体隆胸 吸脂 减肥方法 祛斑 割双眼皮 玻尿酸 隆鼻修复 埋线双眼皮 腹部抽脂 胸小怎么办 成都整形 南京整形 重庆整形 郑州整形 济南爱容

Copyright @ 2005-2017 www.51daifu.com 版权所有 沪ICP备09019152号-2

互联网药品信息服务资格证书 (沪) 非经营性-2008-0007号 互联网医疗保健信息服务审核同意书 沪卫(中医)网审[2014]第10134号