来自奥地利维也纳分子生物技术研究所的研究人员，在实验室中使用干细胞培养出了一个三维的、能够自我组织的人脑发育模型。除了非常酷（培养皿中的大脑！）之外，该系统还可以用于模拟神经系统疾病，而不是在可能不会以完全相同方式发育的动物模型上进行模拟。
据其创造者称，这种被称为“大脑类器官”的结构，其外观类似于人脑早期发育的区域，具有独特的区域，如背侧皮层、腹侧前脑，甚至还有未成熟的视网膜。这是迄今为止最复杂的人体体外脑组织。它表现出皮层分层的早期迹象，尽管它无法发展出六层人脑皮层的全部复杂性。
科学家们能够使用胚胎干细胞和争议较小的诱导多能干细胞来培养他们的类器官，后者可以从成年人的皮肤或血细胞中提取。大多数类器官生长到约3至4毫米，与大约九周大的胚胎人脑大小相当，并且可以在旋转的生物反应器中存活长达一年（用于循环营养和氧气）。
尽管它在外观上与早期发育的脑组织非常相似，并且具有活跃的神经元，但其组织结构与自然发育的组织并不完全相同。研究协调员Juergen Knoblich在新闻发布会上解释说：“各部分组织正确，但组合方式不对。”他将其比作“一辆汽车，你有了引擎，有了轮子——但引擎却在车顶上……这辆车永远无法行驶，但你仍然可以取下这辆车并分析引擎是如何工作的。”
我们已经能够使用干细胞在实验室中培养其他器官组织，例如肝脏和心脏组织。然而，与其他实验室培养的组织不同，合成大脑移植或补片目前还看不到前景。首先，大脑太复杂了，而且缺乏循环系统使得类器官组织难以获得足够的营养和氧气来生长到4毫米以上。
但是，即使它们不像人脑那样精确组织，大脑类器官也可以用于分析小头畸形等疾病，这是一种导致大脑严重缩小的神经发育障碍。“最近的研究表明，人脑的发育与小鼠大脑的发育存在根本性的差异，”Knoblich说，而像小头畸形这样的某些疾病在小鼠身上难以复制。“我们的系统对我们发育生物学家来说非常有用。它使我们能够研究人脑发育的特定特征。”最终，他希望能够模拟精神分裂症或自闭症等疾病。
该论文本周发表在Nature上。
