在培養皿中培養具有功能的類人大腦組織的想法一直聽起來相當牽強，即使對于該領域的研究人員來說也是如此。為了實現未來的目標，日本和法國的研究小組開發了一種技術，以類似于我們大腦中電路的方式連接實驗室培養的模擬大腦組織。

研究大腦發育和功能的確切機制具有挑戰性。動物研究受到物種之間大腦結構和功能差異的限制，實驗室中生長的腦細胞往往缺乏人腦細胞的特征連接。更重要的是，研究人員越來越認識到，這些區域間連接以及它們創建的回路對于我們人類的許多大腦功能非常重要。

此前的研究曾試圖在實驗室條件下創建大腦回路，這一直在推動該領域的發展。東京大學的研究人員最近發現了一種在實驗室培養的“神經類器官”之間建立更多生理聯系的方法，“神經類器官”是一種實驗模型組織，其中人類干細胞生長成三維發育大腦模擬結構。研究小組通過軸突束連接類器官來做到這一點，這類似于活人大腦中區域的連接方式。

“在實驗室條件下生長的單神經類器官中，細胞開始表現出相對簡單的電活動，”該研究的共同主要作者 Tomoya Duenki 說。 “當我們用軸突束連接兩個神經類器官時，我們能夠看到這些雙向連接如何有助于生成和同步類器官之間的活動模式，這顯示出與大腦內兩個區域之間的連接有一些相似之處。”

與軸突束連接的大腦類器官比單個類器官或使用先前技術連接的大腦類器官表現出更復雜的活動。此外，當研究小組使用光遺傳學技術刺激軸突束時，類器官的活性也會相應改變，并且類器官會在一段時間內受到這些變化的影響，這一過程稱為可塑性。

該研究的資深作者 Yoshiho Ikeuchi 解釋說：“這些發現表明軸突束連接對于發展復雜的網絡非常重要。” “值得注意的是，復雜的大腦網絡負責許多深刻的功能，例如語言、注意力和情感。”

鑒于大腦網絡的改變與各種神經和精神疾病有關，更好地了解大腦網絡非常重要。研究實驗室培養的人類神經回路的能力將提高我們對這些網絡在不同情況下如何形成和隨時間變化的了解，并可能改進對這些疾病的治療。