“迷你大脑”揭示精神分裂症和双相情感障碍的隐藏信号

“迷你脑袋”在实验室培养科学家们可以在不干扰活人大脑的情况下研究大脑连接，现在一项新研究利用这些缩小模型识别与精神分裂症以及双相情感障碍。

也被称为类器官豌豆大小的大脑是由美国约翰斯·霍普金斯大学研究人员领导的团队完成的。在更远的线路上，他们可以帮助定位脑部异常可能会被针对治疗.

两者兼具精神分裂症以及双相情感障碍目前根据个人的临床症状而非生物标志.这种新方法有可能为识别这些精神疾病提供更客观、更可靠的方法。

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“精神分裂症和双相情感障碍很难诊断，因为大脑没有特定部位会出问题，”他说约翰斯·霍普金斯大学的生物医学工程师Annie Kathuria。

“没有像帕金森病，另一种神经系统疾病，医生可以根据多巴胺水平诊断和治疗，尽管它仍然没有真正的治愈方法。”

这些脑类器官是用被诊断为精神分裂症或双相情感障碍者的血液和皮肤细胞，以及未被诊断为任何疾病的人的血液和皮肤细胞工程化的精神疾病.这为研究人员提供了三类迷你大脑可供研究。

这些类器官通过微芯片分析并连接多种传感器，直径仅为3毫米（约0.1英寸），并被设计用于从大脑前额叶皮层生长出神经细胞类型。本地区在“高级”认知功能中扮演重要角色，比如规划和决策。

借助训练用于检测神经通信模式的机器学习算法，团队识别出独特的神经元活动精神分裂症以及双相情感障碍。这些特征足以以83%的准确率正确标记类器官中细胞的来源。

当微型大脑接受电刺激时，准确率提升到92%，表明当大脑活跃时，神经元的独特行为更为明显且更容易被发现以及工作.

“至少在分子层面，我们可以检查在制造这些大脑时出了什么问题，并根据这些电生理特征区分类器官，哪些是健康人、精神分裂症患者，还是双相情感障碍患者。”他说卡瑟里亚。

虽然这些迷你大脑很有用，但它们仍然远不如真脑复杂，功能也远不如真脑。因此，在将本研究中识别的模式与神经特征匹配方面，仍有大量工作要做真正的人脑.

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然而，这些是理解精神分裂症或双相情感障碍患者大脑功能可能不同的重要指标。每一步理解的进步这些疾病如何改变大脑活动带来研究人员更接近改进的治疗方法.

“我们希望未来不仅能确认患者精神分裂症或者说是脑类器官引起的双相情感障碍，但我们也可以开始对类器官进行药物测试，看看什么浓度能帮助它们达到健康状态。”他说卡瑟里亚。

该研究已发表于APL生物工程.

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