摘要：瑞士科学家像拍纪录片一样，用特殊显微镜连续数周拍摄"迷你大脑"（脑类器官）的发育过程，首次捕捉到脑结构形成的动态细节。他们发现，就像盖房子需要脚手架，我们大脑的发育也依赖一种特殊的"细胞胶水"（细胞外基质），而它的变化会直接影响大脑结构的"施工质量"。
瑞士科学家像拍纪录片一样，用特殊显微镜连续数周拍摄"迷你大脑"（脑类器官）的发育过程，首次捕捉到脑结构形成的动态细节。他们发现，就像盖房子需要脚手架，我们大脑的发育也依赖一种特殊的"细胞胶水"（细胞外基质），而它的变化会直接影响大脑结构的"施工质量"。
如何培育"迷你大脑"？
原料准备：用500个干细胞团模拟胚胎初期状态
分段培养：
第0-4天：保持干细胞状态
第4-10天：添加"神经诱导剂"启动脑发育程序
第15天后：加入维生素A促进成熟
实时直播：通过改造的显微镜，每30分钟拍摄一次3D立体影像，持续188小时
关键发现
▶ "户型图"的奥秘
正常发育的迷你大脑会经历三个阶段：
快速膨胀期（4-8天）：体积增大4倍
房间合并期：多个小腔室融合成大腔室
精装修期：出现不同脑区特征
▶ 缺失"胶水"的后果
当缺少关键材料"Matrigel基质"时：
形成的"房间"（腔体）又小又圆
"墙面"（神经上皮）无法正常延展
整体发育延迟约2.5天
▶ 信号传递的密码
科学家发现两个关键"施工队长"：
YAP1蛋白：像压力传感器，能感知环境软硬
WLS蛋白：负责传递"扩建指令"
当环境支撑不足时，YAP1会激活WLS，导致大脑结构朝向非典型方向发展
现实意义
疾病新解：某些脑发育异常可能源于早期"细胞胶水"的缺陷
药物测试：未来可在培养时添加不同材料，模拟疾病状态
再生医学：为修复脑损伤提供新思路——或许需要先重建微环境
科学家比喻
"这就像发现植物不仅需要水和阳光，土壤的软硬度其实决定了根系的生长方向。我们第一次看到，大脑结构的塑造是如此依赖周围的微环境。"
这项发表于《自然》的研究，通过创新的活体成像技术，让人类首次直观看到脑结构形成的动态过程，为理解自闭症、智力障碍等神经发育疾病提供了全新视角。
参考文献：Jain A, Gut G, Sanchis-Calleja F, Tschannen R, He Z, Luginbühl N, Zenk F, Chrisnandy A, Streib S, Harmel C, Okamoto R, Santel M, Seimiya M, Holtackers R, Rohland JK, Jansen SMJ, Lutolf MP, Camp JG, Treutlein B. Morphodynamics of human early brain organoid development. Nature. 2025 Jun 18. doi: 10.1038/s41586-025-09151-3. Epub ahead of print. PMID: 40533563.编译作者：六月（brainnews创作团队）校审：Simon（brainnews编辑部）
来源：脑科学世界一点号