METRO SULTENG-Para ilmuwan telah berhasil menanamkan dan mengintegrasikan sel-sel otak manusia ke dalam tikus yang baru lahir, menciptakan cara baru untuk mempelajari gangguan kejiwaan yang kompleks seperti skizofrenia dan autisme, dan mungkin pada akhirnya menguji perawatan.
Mempelajari bagaimana kondisi ini berkembang sangat sulit -- hewan tidak mengalaminya seperti manusia, dan manusia tidak bisa begitu saja terbuka untuk penelitian.
Para ilmuwan dapat merakit bagian-bagian kecil dari jaringan otak manusia yang terbuat dari sel punca dalam cawan petri, dan telah melakukannya dengan lebih dari selusin daerah otak.
Tapi di piring, "neuron tidak tumbuh ke ukuran yang neuron manusia di otak manusia yang sebenarnya akan tumbuh," kata Sergiu Pasca, penulis utama studi dan profesor ilmu psikiatri dan perilaku di Stanford University.
Dan terisolasi dari tubuh, mereka tidak dapat memberi tahu kita gejala apa yang akan ditimbulkan oleh cacat. Untuk mengatasi keterbatasan tersebut, para peneliti menanamkan pengelompokan sel otak manusia, yang disebut organoid, ke dalam otak tikus muda.
Usia tikus itu penting: neuron manusia telah ditanamkan ke tikus dewasa sebelumnya, tetapi otak hewan berhenti berkembang pada usia tertentu, membatasi seberapa baik sel yang ditanamkan dapat berintegrasi.
Dengan mencangkoknya pada tahap awal ini, kami menemukan bahwa organoid ini dapat tumbuh relatif besar, mereka menjadi vaskularisasi (menerima nutrisi) oleh tikus, dan mereka dapat menutupi sekitar sepertiga belahan (otak) tikus," kata Pasca.
'hadiah' cahaya biru
Untuk menguji seberapa baik neuron manusia terintegrasi dengan otak dan tubuh tikus, udara dihembuskan ke kumis hewan, yang memicu aktivitas listrik di neuron manusia.
Itu menunjukkan koneksi input -- stimulasi eksternal dari tubuh tikus diproses oleh jaringan manusia di otak.
Para ilmuwan kemudian menguji kebalikannya: dapatkah neuron manusia mengirim sinyal kembali ke tubuh tikus?
Mereka menanamkan sel-sel otak manusia yang diubah untuk merespons cahaya biru, dan kemudian melatih tikus untuk mengharapkan "hadiah" air dari cerat ketika cahaya biru menyinari neuron melalui kabel di tengkorak hewan.
Setelah dua minggu, kedipan cahaya biru mengirim tikus-tikus itu ke cerat, menurut penelitian yang diterbitkan Rabu di jurnal Nature.
Tim sekarang telah menggunakan teknik tersebut untuk menunjukkan bahwa organoid yang dikembangkan dari pasien dengan sindrom Timothy tumbuh lebih lambat dan menunjukkan aktivitas listrik yang lebih sedikit daripada yang berasal dari orang sehat.
Tara Spires-Jones, seorang profesor di Institut Penelitian Demensia Inggris Universitas Edinburgh, mengatakan pekerjaan itu "memiliki potensi untuk memajukan apa yang kita ketahui tentang perkembangan otak manusia dan gangguan perkembangan saraf".