從乾細胞中培育出來的微型人腦被植入活體小鼠體內，首次被證明對小鼠看到的東西有反應。由於有專門的石墨烯電極，科學家們能夠實時觀察這些反應。近年來，科學家們已經找到了一種方法，使成人皮膚細胞恢復到不成熟的狀態，然後可以被哄騙形成身體中幾乎任何其他類型的細胞。這些誘導多能幹細胞可用於在實驗室中製造微小但功能正常的器官版本，稱為器官模型。

由於它們是真實事物的更自然、更立體的代表，器官模型可以用來模擬發育、疾病和藥物反應，比在盤子裡使用細胞的平面培養物要精確得多。多年來，科學家們已經成功地培育出迷你版的大腦、心臟、肺、肝臟、腎臟、胃、眼睛、胰腺，甚至是血管和毛囊。

去年10月，斯坦福大學的一個團隊首次將人類大腦器官植入老鼠體內，並發現人類細胞與小鼠的神經元形成連接。在新的研究中，加利福尼亞大學（UC）聖地亞哥分校的科學家們在這項工作的基礎上表明，植入小鼠體內的人腦器官能夠對刺激作出反應。

在這之前這一點很難實現，因為所涉及的大腦活動只持續幾毫秒，現有技術很難捕捉到。因此，加州大學聖地亞哥分校的團隊結合兩種實驗技術對腦細胞進行成像。

首先，他們將一排透明的石墨烯電極放在移植的器官上。這些裝置使研究小組能夠記錄發生在人類腦細胞和周圍小鼠腦組織中的神經電活動。接下來，他們使用雙光子顯微鏡對大腦進行成像，發現小鼠的血管已經長到了有機體中，為它們提供了氧氣和營養物質。

石墨烯電極使科學家能夠測量人腦器官和周圍小鼠腦組織的電活動

植入三週後，研究人員進行了實驗，他們在小鼠面前閃爍白光，並觀察不同腦細胞的反應。結果顯示，石墨烯電極顯示出明顯的電尖峰跡象，從視覺皮層傳播。這表明人類有機體已經與周圍的小鼠腦組織建立了突觸連接。在11週的後續實驗中，研究小組顯示，這些植入物在功能上越來越多地與宿主結合。

該研究的第一作者麥迪遜-威爾遜說：”沒有其他研究能夠同時進行光學和電學記錄。我們的實驗顯示，視覺刺激喚起了器官中的電生理反應，與周圍皮層的反應相匹配”。

在未來的工作中，該團隊計劃用這種技術來模擬神經系統疾病的發展，這最終可能有助於釋放新的潛在治療方法。

該研究發表在《自然通訊》雜誌上。