علماء يابانيون يعيدون خلق دوائر الدماغ البشري في المختبر

طور باحثون في جامعة ناغويا باليابان نماذج دماغية مصغرة باستخدام الخلايا الجذعية لدراسة التفاعلات بين المهاد والقشرة. كشف عملهم عن الدور الرئيسي للمهاد في نضج الشبكات العصبية القشرية. قد تساهم النتائج في تطوير أبحاث الاضطرابات العصبية مثل التوحد.

قاد فريق بقيادة البروفيسور فوميتاكا أوساكادا والطالب الدراسات العليا ماساتوشي نيشيمورا في كلية الدراسات العليا للعلوم الصيدلانية بجامعة ناغويا إنشاء أسيمبلويدات —أورغانويدات مدمجة مشتقة من خلايا جذعية متعددة القدرات المستحثة (iPS)— تحاكي الروابط بين المهاد البشري والقشرة المخية. تسمح هذه الهياكل المزروعة في المختبر بمراقبة تطور الخلايا العصبية في الوقت الفعلي. أنشأ الباحثون أورغانويدات مهادية وقشرية منفصلة ثم دمجوها. امتدت الألياف العصبية من المهاد نحو القشرة والعكس، مكونة مرادفات مشابهة لتلك في الدماغ البشري. أظحر التحليل أن النسيج القشري المرتبط بالمهاد أظهر نضجا أكبر في التعبير الجيني مقارنة بالأورغانويدات القشرية المعزولة. انتشرت الإشارات العصبية من المهاد إلى القشرة في أنماط موجية، محفزة نشاطا متزامنا. حدث هذا التناسق تحديدا في الخلايا العصبية للمسار البيراميدي (PT) والقشرية المهادية (CT)، التي ترسل إشارات عائدة إلى المهاد، لكن ليس في الخلايا العصبية داخل التيلينسفالون (IT). نشر الدراسة في Proceedings of the National Academy of Sciences في 19 نوفمبر 2025 (المجلد 122، العدد 47)، ويبرز دور المهاد في تنظيم الدوائر القشرية المتخصصة الضرورية للإدراك والتفكير والإدراك. غالبا ما تتطور هذه الدوائر بشكل غير طبيعي في حالات مثل اضطراب طيف التوحد. أشار أوساكادا إلى الآثار: «لقد حققنا تقدما كبيرا في النهج البنائي لفهم الدماغ البشري من خلال إعادة إنتاجه. نعتقد أن هذه النتائج ستساعد في تسريع اكتشاف الآليات الأساسية للاضطرابات العصبية والنفسية، بالإضافة إلى تطوير علاجات جديدة». تتجاوز هذه المنصة الحواجز الأخلاقية لدراسة نسيج الدماغ البشري مباشرة وتوفر أداة للتحقيق في اضطرابات النمو العصبي.»

مقالات ذات صلة

Researchers observing a detailed mouse cortex simulation on Japan's Fugaku supercomputer, with a colorful 3D brain model on screen.
صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

يجري الباحثون محاكاة مفصلة لقشرة الدماغ لدى الفأر على حواسيب الفوق اليابانية Fugaku

من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

علماء من معهد ألين وجامعة الاتصالات الكهربائية في اليابان قد بنوا أحد أكثر النماذج الافتراضية تفصيلاً لقشرة دماغ الفأر حتى الآن، محاكين حوالي 9 ملايين خلية عصبية و26 مليار اتصال عصبي عبر 86 منطقة على حواسيب الفوق Fugaku.

أنشأ الباحثون أورغانويد دماغيًا مفصلًا يقلد القشرة المخية النامية، مكتملًا بأوعية دموية تشبه عن كثب تلك الموجودة في دماغ حقيقي. يعالج هذا التقدم قصورًا رئيسيًا في الدماغيات الصغيرة المزروعة في المختبر، مما قد يسمح لها بالبقاء لفترة أطول وتقديم رؤى أعمق في الحالات العصبية. يتميز الأورغانويد، الذي نما من خلايا جذعية بشرية، بأوعية موزعة بشكل متساوٍ مع مراكز مجوفة، مما يمثل خطوة كبيرة في أمام في بحوث الدماغ.

من إعداد الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

يقول باحثو جامعة نورث ويسترن إنهم طوروا نموذجًا متقدمًا لعضوية نخاعية بشرية مخمرة في المختبر يعيد إنتاج ميزات رئيسية للإصابات الرضحية مثل الالتهاب وتندب الخلايا الدبقية، وأن علاجًا تجريبيًا بـ«جزيئات راقصة» قلل من الأنسجة الشبيهة بالندوب وعزز نمو ألياف الأعصاب في النموذج.

أعلن علماء الأعصاب في جامعة برينستون أن الدماغ يحقق التعلم المرن من خلال إعادة استخدام المكونات المعرفية المعيارية عبر المهام. في تجارب مع قردة الرhesus، وجد الباحثون أن القشرة الأمامية الجبهية تجمع هذه 'ليغو معرفية' القابلة لإعادة الاستخدام لتكييف السلوكيات بسرعة. النتائج، المنشورة في 26 نوفمبر في مجلة Nature، تبرز الاختلافات عن أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية وقد تساهم في نهاية المطاف في علاجات للاضطرابات التي تعيق التفكير المرن.

من إعداد الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

Scientists at Northwestern University have created a soft, wireless brain implant that delivers patterned light directly to neurons, enabling mice to interpret these signals as meaningful cues without relying on sight, sound or touch. The fully implantable device uses an array of up to 64 micro-LEDs to generate complex activity patterns across the cortex, a development that could advance next-generation prosthetics and sensory therapies, according to Northwestern and Nature Neuroscience.

اكتشف الباحثون أن الحمض النووي في البويضات المخصبة حديثًا يشكل هيكلًا ثلاثي الأبعاد منظمًا قبل تنشيط الجينوم، مما يتحدى الافتراضات الراسخة. باستخدام تقنية جديدة تُدعى Pico-C، رسم العلماء هذه التنظيم في أجنة ذبابة الفاكهة. دراسة ذات صلة تظهر أن تعطيل هذا الهيكل في الخلايا البشرية يثير استجابة مناعية كما لو كانت تحت هجوم فيروسي.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

تمكّنت شركة أسترالية من تمكين شريحة تحتوي على خلايا دماغية بشرية من لعب لعبة الفيديو Doom باستخدام واجهة برمجة بسيطة. تم تطوير التكنولوجيا بواسطة Cortical Labs، والتي تسمح بالتدريب السريع وتشير إلى تقدم نحو تطبيقات حوسبة بيولوجية عملية. يبرز الخبراء إمكانيتها في التعامل مع مهام معقدة مثل التحكم الروبوتي.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض