近日，约翰霍普金斯大学团队创建了一种新装置，这种“小帽子”可以包裹大脑类器官，使研究人员能够从整个大脑表面进行3D记录。这些更详细的信息可以帮助我们更好地了解大脑是如何工作的，比如监测药物测试期间神经元的交流方式。,
,, 当给实验室培养的微型人类大脑模型配备可以测量其活动的“帽子”，就像脑电图（EEG，electroencephalogram）帽子可以记录人类大脑产生的电信号一样。,
, 微型大脑是类器官的一种，它们是在实验室中生长的三维活细胞簇，可以模拟人体器官的结构和功能，以便研究人员观察它们是如何发育的。学界经常用病毒或接触化学物质，对它们进行基因改造，以研究它们与未改变的类器官相比是如何变化的。,
, 直到现在，科学家们还只能研究大脑类器官里的几个细胞。虽然类器官是球形的，但研究它们的传统工具——包含用于测量电活动的微电极阵列板——都是扁平的。,
, 这项成果最近以论文的形式发表于Science Advances上。“小帽子”是柔软、灵活、透明的聚合物外壳，里面包含金线和接触垫。当置于细胞培养基中时，它会开始膨胀并在半毫米大小的类器官周围闭合。,
, 约翰霍普金斯大学化学和生物分子工程师大卫·格雷西亚斯（David Gracias）表示，除了帮助研究人员监测类器官外，该技术还可以提供一种更便宜、更合乎道德的动物试验替代方案，以确保化学物质对人类安全且不会引起大脑发育问题。,
, “很多大脑疾病都与化学物质有关，但没有简单的方法来筛选它们，”他说，“由于动物试验的成本高昂，筛选一种化学品的成本可能超过一百万美元，而且道德问题也不容忽视。”,
, “小帽子”的定制过程受到了微芯片的启发，灵活的定制能力允许其以更松散或紧密的形式贴合在各种大小的类器官周围，这意味着它们可以测量处于不同发育阶段的类器官的电活动。,
, 在证明该装置适用于一种类器官后，该团队正在计划扩大实验规模，制作一条由100个类器官组成的装配线，以并行运行测试。,
, 将来这些可能会连接到微芯片或其他类器官上。脑科学领域的其他研究者也可以使用连接的类器官，来筛选治疗自闭症、阿尔茨海默病、帕金森病和其他脑部疾病的药物和潜在疗法。,
, “许多人认为大脑是我们尚未理解的终极前沿，”格雷西亚斯说，“我们一直在考虑将它们连接到计算机，并相互连接——如果你能制造一个迷你大脑，那你就有可能将它连接到另一个迷你大脑。这是非常令人兴奋的一件事。”,
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