หลังจากที่เริ่มต้นอย่างน่าผิดหวังด้วยชิ้นส่วนของสมองที่ไม่ร่วมมือ
ในที่สุด Dee ก็ได้รับชิ้นส่วนเพียงพอสำหรับการทดลองหลายครั้ง การพักผ่อนหนึ่งชั่วโมงช่วยให้เซลล์ฟื้นตัวจากอาการบาดเจ็บจากการถูกแยกออกจากสมอง ชิ้นส่วนเหล่านี้ขึ้นไปที่ห้องทดลองบนชั้นสอง ซึ่งชิ้นส่วนบางชิ้นถูกวางไว้ใต้กล้องจุลทรรศน์อันทรงพลังและกระตุ้นด้วยไฟฟ้าเพื่อศึกษาว่าเซลล์มนุษย์ที่มีชีวิตเหล่านี้มีพฤติกรรมอย่างไร นักวิจัยหวังว่าพฤติกรรมดังกล่าวจะเลียนแบบสิ่งที่เซลล์ทำในขณะที่อยู่ภายในกะโหลกศีรษะของเจ้าของเดิม
นักวิทยาศาสตร์หกคนนั่งอยู่ที่ “แท่นขุดเจาะ” แต่ละคนมีกล้องจุลทรรศน์ติดตั้งอยู่ภายในกล่องสามด้านสีดำ ในแต่ละแท่นขุดเจาะ นักวิจัยจะค้นหาเนื้อเยื่อสมองของผู้หญิงเพื่อหาเซลล์ที่แข็งแรง ซึ่งดูดีและอวบอิ่ม โดยสามารถมองเห็นเนื้อเยื่อพื้นหลังในปริมาณที่เหมาะสม
เมื่อพวกเขาพบสิ่งที่ดีแล้ว นักวิจัยก็พยายามที่จะยึดหลอดแก้วบางจนแทบเป็นไปไม่ได้เลย เทคนิคนี้เรียกว่า patch-clamp ซึ่งเป็นเทคนิคที่บังคับให้มีการสนทนาผ่านเซลลูลาร์ซึ่งดำเนินการด้วยสัญญาณไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ระหว่างเซลล์ ในการทำให้การสนทนาดำเนินไปนั้นต้องฉีดกระแสไฟฟ้าเข้าไปในเซลล์ แล้ววัดว่าเซลล์ตอบสนองต่อข้อความประดิษฐ์อย่างไร
แท่นขุดเจาะเหล่านี้ส่วนใหญ่วัดปฏิกิริยาของเซลล์ประสาทครั้งละหนึ่งเซลล์ แต่ในส่วนหลังของห้องแล็บ นักวิจัย Lisa Kim ได้ทดลองการติดตั้งโลหะที่วาววับ สายไฟสีน้ำเงินและสีดำที่พันกันยุ่งเหยิง และที่ยึดเข็มแปดอัน ทั้งหมดชี้ไปที่ส่วนต่างๆ ของสมอง ขณะที่ฉันอยู่ที่นั่น แท่นขุดเจาะขนาดใหญ่นี้กำลังดักฟังในแนวปาร์ตี้ระหว่างเซลล์ประสาทที่มีชีวิตเจ็ดเซลล์ คิมกำลังบีบอัดกระแสไฟฟ้าเข้าในแต่ละอันเพื่อดูว่าสัญญาณส่งไปยังเพื่อนบ้านทางประสาทอย่างไร
ซิงก์ทางไฟฟ้าของเซลล์ประสาทเหล่านี้ให้เบาะแสเกี่ยวกับตัวตนและความสัมพันธ์ของพวกมัน หนึ่งในเจ็ดเซลล์ตอบสนองเมื่อเซลล์ข้างเคียงได้รับไฟฟ้าช็อต ซึ่งเป็นสัญญาณว่าเซลล์เหล่านั้นสื่อสารกันขณะอยู่ในหัวของผู้หญิง เบาะแสอื่นๆ มาจากข้อมูลเกี่ยวกับรูปร่างที่ซับซ้อนและซับซ้อนของนิวรอนที่สร้างขึ้นโดยแอกซอนที่ส่งสัญญาณและรับเดนไดรต์ เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ทำให้ฉันนึกถึงแผนที่ซับซ้อนที่เป็นไปไม่ได้ของแม่น้ำสาขา
ความรู้สึกที่เข้มแข็งยิ่งขึ้นของการทำงานของเซลล์นั้นเกิดขึ้นเมื่อสิ้นสุดการทดลองแบบแพทช์-แคลมป์
นักวิจัยสามารถดูดนิวเคลียสของเซลล์ที่มีชีวิตแต่ละเซลล์ทำงานหลอดแก้วบางอีกครั้งได้ การโจรกรรมฆ่าเซลล์ แต่ได้รับบันทึกว่ายีนใดทำงานเมื่อเซลล์ยังมีชีวิตอยู่ หลังจากที่คิมเล่นโทรศัพท์ไฟฟ้าเสร็จ เธอค่อยๆ ดึงนิวเคลียสออกจากเซลล์ประสาททั้งเจ็ดเซลล์ ข้อมูลทั้งหมดที่รวบรวมจากแท่นขุดเจาะเหล่านี้สามารถช่วยให้นักวิจัยระบุเซลล์ประสาทที่อาจมีบทบาทพิเศษในการทำให้จิตใจของมนุษย์ ตัวอย่างเช่น การตรวจสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วนเผยให้เห็นสิ่งที่นักวิจัยคิดว่าเป็นเซลล์หายากที่เรียกว่าเซลล์ประสาทฟอน อีโคโนโม ซึ่งตั้งชื่อตามนักประสาทวิทยาชาวออสเตรียที่อธิบายประเภทเซลล์ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1920
พบเซลล์ประสาทที่ยาวเป็นพิเศษและมีแกนหมุนเป็นพิเศษในเนื้อเยื่อสมองที่มีชีวิต ซึ่งบริจาคโดยสตรีวัย 68 ปีที่ได้รับการผ่าตัดเอาเนื้องอกออก เซลล์ประสาทแสดงการตอบสนองทางไฟฟ้าที่ผิดปกติกับกระแสไฟฟ้าที่ใช้กับ เซลล์ประสาท นักวิทยาศาสตร์และเพื่อนร่วมงานของ Allen Institute รายงานทางออนไลน์เมื่อวันที่ 7 พฤษภาคมที่ bioRxiv.org ผลที่ได้คือยั่วเย้า เนื่องจากปัญหากับเซลล์ประสาท von Economo ถูกสงสัยว่ามีบทบาทในสภาพจิตเวชและโรคอัลไซเมอร์
การศึกษาเกี่ยวกับเซลล์ของมนุษย์ที่มีชีวิตยังทำให้เกิดความแตกต่างที่สำคัญระหว่างมนุษย์และหนู: เซลล์ประสาทของมนุษย์บางชนิดถูกปกคลุมด้วยโปรตีนที่เรียกว่า h-channel; ในหนู ช่องเหล่านั้นหายาก ช่อง H ช่วยให้เซลล์ตอบสนองต่อสัญญาณไฟฟ้าและอาจได้รับผลกระทบจากยา ซึ่งรวมถึงโรคลมบ้าหมูด้วย ความแตกต่างพื้นฐานนี้ ซึ่งอธิบายไว้ในปี 2018 ในNeuronอาจอธิบายได้ว่าทำไมยาบางชนิดจึงทำงานแตกต่างกันในสมองของหนูและคน คุณสมบัติที่ค้นพบใหม่เหล่านี้ของเซลล์ประสาทของมนุษย์ในวงกว้างอาจเป็นสิ่งที่ทำให้คุณสมบัติที่ซับซ้อนที่สุดของสมองของเรา
การเก็บเซลล์ประสาทของมนุษย์ที่มีชีวิต “เป็นสิ่งสำคัญ” และไม่ใช่แค่เพื่อตอบสนองความอยากรู้อยากเห็นของมนุษย์เท่านั้น Nenad Sestan นักประสาทวิทยาจาก Yale School of Medicine กล่าว การค้นพบความแปลกประหลาดของสมองมนุษย์ “อาจทำให้เราเข้าใจในวันหนึ่งว่าทำไมเราถึงต้องทนทุกข์จากความผิดปกติบางอย่าง” Sestan กล่าว โมเดลสัตว์ที่ไม่แม่นยำได้ขัดขวางการวิจัยเกี่ยวกับโรคจิตเภท ออทิสติก และโรคอัลไซเมอร์ เขากล่าว นั่นเป็นเหตุผลที่การศึกษาสด เนื้อเยื่อของมนุษย์มีความสำคัญมาก
หลังจากสเตรปหลายรอบ เซลล์ Th17 ที่มีต้นกำเนิดจากต่อมทอนซิลที่สะสมอยู่ในสมองของสัตว์นั้น เทียบเท่ากับเมาส์ ทีมของ Agalliu รายงานในปี 2559 ในวารสารการสืบสวนทางคลินิก ทีเซลล์ส่วนใหญ่รวมตัวกันอยู่ในหลอดรับกลิ่น ซึ่งเป็นบริเวณสมองที่รับสัญญาณกลิ่นจากเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทที่ขยายออกจากช่องจมูก เซลล์ Th17 ที่ตอบสนองต่อสเตรปอาจเดินทางไปตามทางหลวงเส้นประสาทเพื่อแทรกซึมเข้าไปในสมอง Agalliu กล่าว
ทันทีที่ตัวอย่างออกมาจาก OR แคสเปอร์ต่อเชื่อมออกซิเจนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อให้เนื้อเยื่อคงอยู่ในของเหลว ซึ่งเป็นน้ำไขสันหลังเทียม จากนั้นเธอก็ออกไป เข็นรถเข็นผ่านโรงพยาบาลด้วยมือข้างหนึ่งและส่งข้อความหาทีม Allen Institute ด้วยอีกมือหนึ่ง รถเข็นถูกบรรทุกเข้าไปในรถตู้สีขาวที่ได้รับการดัดแปลงให้บรรจุถังแก๊สที่ติดไฟได้อย่างปลอดภัย และด้วยเหตุนี้ เศษสมองที่กำลังเดือดปุดๆ กำลังจะเกิดขึ้น รถตู้แล่นผ่านการจราจรในซีแอตเทิลที่ฝนตกหนักและชุ่มฉ่ำกลับไปที่ห้องแล็บ โดยที่ Dee พร้อมแล้ว มีดผ่าตัดอยู่ในมือ
