器官捐献者眼中感光细胞“重生” 新发现将改变大脑和视觉研究

2022-05-12 10:50:57   来源:科技日报

中枢神经系统中的数十亿个神经元以电信号的形式传递感觉信息。在眼睛中,被称为光感受器的特殊神经元可感知光线。11日,美国犹他大学约翰·A·莫兰眼科中心的一组研究人员和斯克里普斯研究所的合作者在《自然》杂志上发表了一篇论文,描述了他们如何将视网膜作为中枢神经系统的模型,研究神经元是如何死亡的,并介绍了“复活”神经元的新方法。他们恢复了器官捐赠者眼睛中的感光神经细胞,并恢复了它们之间的通信,新发现将改变大脑和视觉研究。

“我们能够唤醒人类黄斑中的感光细胞,黄斑是视网膜的一部分,负责中心视力(即形觉)以及我们看到细微细节和颜色的能力。”该研究主要作者、莫兰眼科中心科学家法蒂玛·阿巴斯博士解释说,在器官捐赠者死后长达五个小时的眼睛中,这些细胞对强光、彩色光,甚至非常暗的闪光都有反应。

虽然最初的实验恢复了感光细胞,但这些细胞似乎已经失去了与视网膜中其他细胞“对话”的能力。研究小组发现,缺氧是导致这种通信丧失的关键因素。

为了克服这一挑战,研究小组在器官捐赠者死亡后20分钟内摘取了其眼睛,并设计了一种特殊的运输装置,以恢复器官捐赠者眼睛的氧气和其他营养。他们还制造了一种设备来刺激视网膜并测量其细胞的电活动。通过这种方法,研究小组能够恢复在活人眼睛中可看到的一种特定的电信号,即“b波”。这是第一次从死后的人眼中央视网膜上记录b波。

过去的研究中,科学家在器官捐赠者的眼睛中恢复了非常有限的电活动,但从未在黄斑中实现过。现在,研究人员能够让视网膜细胞相互“对话”。

该团队展示的这一过程可用于研究中枢神经系统的其他神经元组织。这项革命的技术进步可以帮助研究人员更好地了解神经退行疾病,包括老年黄斑变等致盲视网膜疾病。

研究人员指出,与非人类灵长类动物研究和对动物模型的依赖相比,这种方法可降低研究成本,因为动物模型产生的结果并不总适用于人类。虽然老鼠通常用于视觉研究,但它们眼球中没有黄斑。未来,研究人员还可在功能正常的人眼细胞上测试潜在的新疗法,从而加快药物开发。(科技日报实记者 张佳欣)

标签: 器官捐献者 眼中感光细胞 细胞重生 将改变大脑 视觉研究

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