科学家们在器官捐献者的眼睛中恢复了感光神经元细胞,并恢复了它们之间的交流,这是一系列将改变大脑和视觉研究的发现的一部分.
Billions of neurons in the central nervous system transmit sensory information as electrical signals; in the eye, 被称为光感受器的特殊神经元感知光.
发表在 自然,一组来自美国的研究人员 约翰一. 犹他大学莫兰眼科中心的医生 和来自斯克里普斯研究中心的合作者描述了他们如何使用视网膜作为中枢神经系统的模型来研究神经元是如何死亡的,以及让它们复活的新方法.
“大发娱乐能够唤醒人类黄斑中的感光细胞, 视网膜的哪一部分负责大发娱乐的中心视觉以及大发娱乐看到细节和颜色的能力,莫兰眼科中心的科学家Fatima Abbas解释道, 博士学位, 该研究的主要作者. 在器官捐献者死后5小时内获得的眼睛, 这些细胞对强光有反应, 彩色的灯光, 甚至是非常微弱的闪光."
最初的实验恢复了光感受器, 这些细胞似乎失去了与视网膜上其他细胞交流的能力. 研究小组认为缺氧是导致这种交流丧失的关键因素.
为了克服挑战, 斯克里普斯研究所副教授安妮·汉内肯说, MD, 在死亡后不到20分钟内获得了器官捐赠者的眼睛, 莫兰眼科中心的科学家 弗朗斯·温伯格博士, 设计了一种特殊的运输装置,以恢复器官供体眼睛的氧合和其他营养物质.
Vinberg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, 该团队能够恢复在活人眼中看到的特定电信号, b波.“这是人类死后眼睛中央视网膜的第一次b波记录.
“大发娱乐能够让视网膜细胞相互交流, 就像它们在人眼中调解人类视觉一样,温伯格说。. “过去的研究已经恢复了器官捐赠者眼睛中非常有限的电活动, 但这在黄斑中从未实现过, 而且从来没有达到大发娱乐现在所展示的程度."
该团队演示的过程可用于研究中枢神经系统中的其他神经元组织. 这是一项变革性的技术进步,可以大发娱乐研究人员更好地了解神经退行性疾病, 包括致盲性视网膜疾病,如老年性黄斑变性.
的 自然 研究, 死后小鼠和人类视网膜中光信号的恢复,现在已经大发娱乐提供了来自40多个人类供体眼睛的数据,包括对一种有望限制人类中心视觉速度的机制的首次描述.
Vinberg指出,与非人类灵长类动物研究相比,这种方法可以降低研究成本,并且可以减少对动物模型的依赖,因为动物模型产生的结果并不总是适用于人类. 虽然老鼠通常用于视觉研究,但它们没有黄斑. 研究人员还可以测试潜在的新的人眼细胞功能疗法, 加快药物研发.
“科学界现在可以用实验动物无法做到的方式来研究人类的视觉,温伯格说。. “大发娱乐希望这将激励器官捐赠协会, 器官捐献者, 通过大发娱乐他们了解这类研究大发娱乐提供的令人兴奋的新可能性,来大发娱乐他们建立眼库."
Hanneken, 他也是拉霍亚斯克里普斯纪念医院的长期视网膜外科医生, 他说,生产可行的人类视网膜组织斑块的能力可能会带来治疗致盲疾病的新疗法.
“直到现在, 让中央视网膜所有不同层的细胞像正常的活体视网膜一样相互交流是不可能的,汉内肯说. “Going forward, 大发娱乐将能够使用这种方法来开发治疗方法,以改善黄斑疾病患者的视力和光信号, 如老年性黄斑变性."
的 自然 这项研究加入了对死亡不可逆转性质提出质疑的科学行列, 部分由神经元活动的不可逆丧失来定义. 耶鲁大学(Yale University)的研究人员在猪死后4小时复活了脱离实体的大脑,因此登上了新闻头条, 但它们并没有恢复整个神经元的活动.
该研究的作者是:Fatima Abbas, Silke Becker, Bryan W. 琼斯和犹他大学的弗朗斯·温伯格(Frans Vinberg). 索尔克生物研究所的Mure和Satchidananda Panda说, 以及Scripps 研究的Anne Hanneken.
关于研究资源
该研究的供体眼睛是与 犹他州狮子眼库圣地亚哥眼库和器官捐赠协会lifessharing. 研究小组非常感谢那些捐赠眼睛的人以及他们的法律代表,他们为手术小组的努力大发娱乐提供了大发娱乐.
这项研究得到了美国国立卫生研究院的支持, 来自“预防失明研究”的无限制资助, 纽约, NY, 转到眼科 & 犹他大学视觉科学和预防失明研究. H. 詹姆斯和卡罗尔自由职业发展奖.