MIT科学家发明新型神经-肌肉链接模拟器

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研究论文发表在《Science Advances》上。该设备中的神经元经过基因改造，能够对光反应。用光照射神经元，它们即会向肌肉纤维发射信号。科学家还测量了该设备中的肌肉纤维束收缩时的力量。针对肌萎缩侧索硬化症（ALS）和其他神经-肌肉疾病的药物可以借该设备进行实验。

原麻省理工机械工程系研究生塞巴斯蒂安·乌兹（Sebastien Uzel）领导了这个项目。他表示，许多严重的神经肌肉疾病都牵扯到尚待研究的神经-肌肉链接的工作机理，因此，一个便于观察的神经-肌肉链接模型将有助于医学的进步。

旧技术的局限

20世纪70年代，科学家已经发明了几种手段来模拟神经-肌肉连接部，这些技术一般都是在一个浅碟子中生长出神经和肌肉细胞。

这种方法有若干缺点： 和身体相比，培养基含水量太低；培养基只能模拟一个平面，而不是生物体中的肌肉和神经细胞的三维环境；相较于生物体，培养基中的肌肉和神经细胞靠的太近。

塞巴斯蒂安·乌兹目前在哈佛大学维斯研究所做博士后，他用长颈鹿来打比方：脊髓中的神经细胞需要通过一个非常长的轴突才能与腿部的肌肉通信。

乌兹团队制造的活体外（in vitro）神经-肌肉连接部具有 两个重要的特点： 三维的体外环境和神经与肌肉的“仿生隔离”。这样一来，体外连接部将与生物体内的具有很高的相似度。

新技术的特点

研究组把来自老鼠的肌原细胞注入微流体隔间，在那里，细胞生长成为了一束肌肉纤维。类似地，神经干细胞也被置于对应的微流体隔间进行分化。神经干细胞则经过基因改造，因此能对光照发生反应。这么做是因为光可以非常精确地刺激一部分神经细胞，而传统的电极会刺激一大片神经细胞。

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