Nested oscillatory dynamics in cortical organoids model early human brain network development

Структурные и транскрипционные изменения во время раннего созревания головного мозга следуют фиксированным программам развития, определенным генетикой. Однако, действительно ли это верно для функциональной сетевой активности, остается неизвестным, в первую очередь из-за экспериментальной недоступности начальных стадий живого человеческого мозга. Здесь мы разработали кортикальные органоиды, которые спонтанно отображают периодические и регулярные колебательные сетевые события, которые зависят от глутаматергической и ГАМКергической сигнализации. Эти вложенные колебания проявляют кросс-частотную связь, предлагаемую для координации нейрональных вычислений и связи. В качестве доказательства потенциального созревания сети, колебательная активность впоследствии перешла на более пространственно-нерегулярные паттерны, захватывая особенности, наблюдаемые в досрочной электроэнцефалографии человека (ЭЭГ). Эти результаты показывают, что развитие структурированной сетевой активности в неокортексе человека может сопровождаться устойчивым генетическим программированием даже при отсутствии внешних или подкорковых входов. Наш подход открывает новые возможности для исследования и управления ролью сетевой активности в развивающейся коре головного мозга.

Источник: www.biorxiv.org

Комментарии: