日本利用帶電水凝膠培養腦組織　美國靠AI檢測癲癇

編譯／Elisa

日本北海道大學研究團隊近期成功使用帶電水凝膠材料，與神經幹細胞培育出新的腦組織，這款水凝膠材料能維持神經幹細胞生存，若是帶正電與帶負電單體等量的中性水凝膠，會讓細胞黏著力達到最佳。另外為了和腦組織有相同硬度，科學家調整交聯劑分子比例，進而在凝膠中形成孔洞，成為培養細胞的合適環境。

步驟順序也很重要，因為同時植入水凝膠和神經幹細胞到受損區域是無效的。科學家首先將凝膠浸在生長因子血清裡促進血管生長，之後移植到老鼠腦部受損區域。三週後宿主腦部組織細胞和神經元細胞進入水凝膠，血管開始生長。接著研究員再植入神經幹細胞到水凝膠，40天後幹細胞不只存活率高，有些還分化成神經元與維持神經元的星形膠質細胞，而新的神經元細胞會從水凝膠移到週遭腦組織。

人類大腦組織損傷後無法再生，這款新型水凝膠有望為治療腦損傷鋪路。同時美國史丹福大學研究團隊也透過AI，提升癲癇相關行為辨別度。傳統上需要靠專業人員連續好幾天或好幾週監測腦電圖(EEG)，才能診斷和評估治療癲癇，但一些癲癇發作可能不會顯示在腦電圖上，恐怕讓診斷偏於主觀。

現在科學家利用被稱為MoSeq的AI技術分析癲癇行為，這項機器學習技術可訓練機器識別重複行為模式，並提供視覺化工具(visualization tool)和統計測試幫助科學家分析並比較這些行為。研究人員透過MoSeq分析老鼠移動影片，可以定位、追蹤和進行量化，也發現AI識別度優於專業的觀察員。而且只需要錄製一小時影片就能進行分析，不需等到癲癇再發作。這項技術能提供醫學界更快、更輕鬆，成本也更低的客觀診斷方法。

資料來源：Interesting Engineering 1、2

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