脳オルガノイドとは何か？どのように機能するか？

要約

脳オルガノイドとは、有機体の一部ではないが、人間の脳のように機能する実験室で育成された細胞のことを指します。これらは未分化の幹細胞で構成されており、人間の皮膚細胞のサンプルから成長させることができます。その後、これらの幹細胞は神経細胞のアイデンティティを発現させるように誘導され、早期発達段階の人間の脳の小さなバージョンが形成されます。これらのオルガノイドは、脳の発達や疾患などを研究するために科学者が利用することができます。ただし、これらのミニチュア脳はサイズに制限があり、意識を持つことや環境との相互作用を持つことはできません。

脳オルガノイドとは何か？なぜ必要なのか？
皮膚細胞から脳オルガノイドを作るには？
脳オルガノイドはどのように機能し、何を学ぶことができるのか？
脳オルガノイドは意識を持つことや環境との相互作用を持つことができるのか？
脳オルガノイドに関する倫理的懸念は何か？

脳オルガノイドとは何か？なぜ必要なのか？

脳オルガノイドとは、人間の脳の構造と機能を模倣する実験室で育成された神経細胞やその他の脳組織の小さな集合体です。これらは、脳の複雑な機能を理解するための代替手段を科学者が長年探していたため、脳の発達や疾患などを研究するために利用されています。

皮膚細胞から脳オルガノイドを作るには？

脳オルガノイドは、体内のどの組織にも発展することができる未分化の幹細胞から作られます。科学者は、皮膚サンプルからこれらの幹細胞を作ることができるため、特定の状態を持つ人から脳オルガノイドを生成することができます。脳オルガノイドを育成するには、幹細胞が神経細胞のアイデンティティを発現させるために、糖、タンパク質、ビタミン、ミネラルの完璧な組み合わせを見つける必要があります。これは2010年に初めて発見されました。幹細胞は、互いに接続し簡略化された神経回路を形成する神経細胞を含む、早期発達段階の人間の脳の小さなバージョンに成長します。

脳オルガノイドはどのように機能し、何を学ぶことができるのか？

脳オルガノイドは、脳の発達や疾患などを研究するために、様々な種類の脳組織を研究することができます。胎児期の脳の発達の全ての段階を追跡することで、神経細胞の発達や、なぜ私たちの大脳皮質には他の種に比べて多くの神経細胞があるのかといった、いくつかの洞察を提供します。科学者は、脳オルガノイドを用いてアルツハイマー病や統合失調症などの脳の疾患を再構築し、ジカウイルスなどの病気が脳に与える影響を研究することができます。