研究核心发现 - 研究颠覆传统认知 表明大脑最早的神经元放电以结构化模式进行 且完全不依赖任何外部体验[1] - 这一发现暗示 大脑在人出生前就已预设了如何与世界互动的基本“指令”[1] 研究方法与过程 - 团队引导干细胞发育成脑组织 使用类似计算机芯片的专用微电极阵列记录其电活动[2] - 在观察脑组织从干细胞自我组装成复杂结构的过程中发现 在发育的最初几个月内 远在人脑能处理复杂外部感官信息之前 其内部细胞就已开始自发发出具有特定模式的电信号[2] - 这些信号的模式 与处理感官信息时所表现出的特征模式惊人地相似[2] 具体观察结果 - 观察类器官中单个神经元的放电活动时发现 即使没有接收任何来自外部世界的感官输入 神经元网络也能够自发产生复杂且具有时间序列特征的放电活动[2] - 这强烈暗示了活体大脑的神经结构中 存在着一种固有的、由基因编码决定的发育蓝图[2] 研究意义与潜在应用 - 了解类器官能够自发产生活体大脑的基本神经结构 为更好地理解人类神经发育、神经系统疾病以及环境毒素对大脑的影响开辟了多种可能性[2] - 这些模型具备捕捉复杂神经动力学的基础能力 而这些动力学很可能与某些发病机制密切相关[2] - 未来 团队将在临床前层面探索开发新的化合物、药物疗法或基因编辑工具[2] - 这一发现有助于科学家更好地理解人脑发育机制 并有望为利用基因编辑等手段治疗先天性神经疾病提供启发[3]