جستجو
ورود
  01 اردیبهشت 1398

  مدل سازی مدار مغزی انسان با استفاده از پلت فرم های سلول های بنیادی پرتوان

تاریخ انتشار: جمعه 23 فروردین 1398 | امتیاز: Article Rating

مدارهای عصبی واحدهای عملکردی پایه مغز انسان هستند که رفتارهای پیچیده و فرایندهای شناختی رده بالا را کنترل می کنند. اختلال در تکوین مدار عصبی در پاتوژنز اختلالات عصبی-تکوینی متعددی مانند اختلالات طیف اوتیسم(ASD)، اختلال بیش فعالی نقصان توجه(ADHD) و شیزوفرنی دخیل هستند. تا همین اواخر، بیشتر تلاش هایی که از پلت فرم های مدل سازی بیماری های عصبی بر مبنای سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(hiPSCs) استفاده کرده اند، فنوتیپ بیماری را بدوا در سطح تک سلول بررسی کرده اند. با این حال، پیشرفت های اخیر در سیستم های ارگانوئیدهای مغزی، دستگاه های میکروفلوئیدیک و رابط های الکتریکی و نوری پیشرفته، اجازه ایجاد سیستم های مبتنی بر hiPSC پیچیده تر برای مدل سازی ارتباطات عصبی و بررسی مدارهای مغزی خاص دخیل در اختلالات عصبی تکوینی را می دهند. در این جا ما پیشرفت های تحقیقاتی نوظهور در مطالعه مدارهای مغزی با استفاده از پلت فرم های مدل سازی بیماری درون تنی و برون تنی شامل دستگاه های میکروفلوئیدیک، رابط های ضبط کننده دارای عملکرد و تقیوت شده، سیستم های ارگانوئید مغزی را مرور می کنیم. تلاش های تحقیقاتی در این زمینه ها، پیش از این دیدگاه های حیاتی را در مورد مکانیسم های پاتوفیزیولوژیک ایجاد کرده اند و به تحریک نوآوری در این زمینه امیدوار کننده برای تحقیقات کاربردی ادامه می دهند.

Front Pediatr. 2019 Mar 5;7:57. doi: 10.3389/fped.2019.00057. eCollection 2019.

Modeling Human Brain Circuitry Using Pluripotent Stem Cell Platforms.

Hartlaub AM1, McElroy CA2, Maitre NL1, Hester ME1.

Abstract

Neural circuits are the underlying functional units of the human brain that govern complex behavior and higher-order cognitive processes. Disruptions in neural circuit development have been implicated in the pathogenesis of multiple neurodevelopmental disorders such as autism spectrum disorder (ASD), attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), and schizophrenia. Until recently, major efforts utilizing neurological disease modeling platforms based on human induced pluripotent stem cells (hiPSCs), investigated disease phenotypes primarily at the single cell level. However, recent advances in brain organoid systems, microfluidic devices, and advanced optical and electrical interfaces, now allow more complex hiPSC-based systems to model neuronal connectivity and investigate the specific brain circuitry implicated in neurodevelopmental disorders. Here we review emerging research advances in studying brain circuitry using in vitro and in vivo disease modeling platforms including microfluidic devices, enhanced functional recording interfaces, and brain organoid systems. Research efforts in these areas have already yielded critical insights into pathophysiological mechanisms and will continue to stimulate innovation in this promising area of translational research.

PMID: 30891437
ثبت امتیاز
تبلیغات
تبلیغات
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان