大脑类器官在神经系统领域的研究又有新突破！近日，斯坦福大学研究团队受日本折纸艺术启发，开发出“折纸电子器件”平台。通过这个三维篮状装置，可支持长期记录在悬浮液中培养的大脑类器官生长和电活动，这为深入研究神经系统相关疾病及活动模式提供了全新的体外模型。类器官技术与光遗传学和药理学等跨学科整合，有望突破以往疾病研究模式，打造更优质、更精准的体外研究模型。
大脑是人体内最神奇且最重要的器官之一，古今中外，科学家一直醉心研究其复杂性及功能性，致力于揭示大脑深层的奥秘，探寻认知和思维的本质。
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站群论坛然而，人类大脑复杂的神经回路是如何在产前发育过程中形成和成熟的呢？由于研究模型的缺失，这一直是困扰科学家的一大难题。
随着再生医学的发展，“类器官”模型成为科学家体外研究大脑神经发育和疾病的绝佳场所。为深入研究大脑早期发育机制提供了切入点。
但要实现类器官和类器官组装体在模拟神经发育和疾病方面的全部潜力，就需要改进长期、微创记录电活动的方法。就目前的技术（如膜片钳、穿透式微电极、平面电极阵列和基板附着的柔性电极）来看，要想长期记录在悬浮液中的类器官颇有难度。
如何能同时兼顾保持结构的稳定性与记录电活动的长周期，成了横亘在科学家面前的新课题。
幸运的是，“答案”总在不经意间出现，《Nature Biotechnology》（影响因子IF=46.90）杂志刊登的论文，详细记录了这个解答过程。
受到东方折纸（Kirigami）艺术的灵感启发，来自斯坦福大学Bianxiao Cui、Sergiu P. Pașca等科研人员，开发了一种复杂的、柔性的折纸电子器件（kiri—E）平台，从二维过渡到三维篮状配置，具有螺旋或蜂窝图案，以适应悬浮类器官的长期培养。
该系统支持大脑类器官的长期（120天）生长和电记录，有望对神经精神疾病中大脑回路的形成及其失调进行严格分析。
△ 利用日本折纸艺术设计的“窃听”人脑类器官的“折纸电子器件”装置。
大脑类器官：
研究大脑早期发育的重要模型
大脑神经回路（neural circuit）是指大脑神经元相互连接而形成的大脑网络的电活动路径。
大脑由数十亿个神经元组成，这些神经元通过突触相互连接。当神经元受到刺激时，它会生成一个电信号，称为动作电位。大脑神经回路通过神经元之间的相互作用和信息传递，实现复杂的认知功能。
在胚胎发育期间，人脑就开始组装复杂的神经回路。尽管这些相互交织的联系可能决定了认知能力的下限和上限，但无法直接研究产生它们的生物过程。
近年来出现的类器官技术为研究大脑早期发育提供了全新思路。
大脑类器官是由多能干细胞生长而成的三维神经细胞簇。这些微小的组织，以毫米为单位，概括了大脑的一些关键特征，如组织形态、细胞类型组成和某些功能方面。
△ 四张不同人类胎儿大脑器官的放大图像。