大脑皮层是我们大脑的外层，通常被称为灰质，是生物体内最复杂的结构之一。它为我们提供了区分其他动物的先进认知能力。

神经科学家Pierre Vanderhaeghen教授(比利时布鲁塞尔自由大学VIB-KU鲁汶分校)解释了使人类大脑如此独特的原因：“人类神经元的一个显着特征是其异常长的发育。神经回路需要数年才能达到人类的完全成熟，但是在老鼠身上只有几周，在猴子身上只有几个月。”

“如此长的成熟期为调节脑细胞和回路提供了更多的时间，这使我们能够长期有效地学习直至青春期晚期。这对我们的物种而言是非常重要和独特的特征，但其关键在于起源仍然是个谜。”

了解神经回路形成的机制很重要，例如，如果我们要治疗脑部疾病，神经电子研究佛兰德斯(Venner，由imec，KU Leuven和VIB资助)的Vincent Bonin教授补充道：“电路发展的障碍有与智力残疾和精神分裂症等精神疾病有关。但是，迄今为止，仍然无法对行动中的人类神经回路进行详细研究，直到现在!”

小鼠大脑中的人脑细胞：

在一项共同的研究工作中，范德海根(Vanderhaegen)和波宁(Boin)的研究小组开发了一种新颖的策略，将人类神经元作为单个细胞移植到小鼠大脑中，并随着时间的推移跟踪它们的发展。

Daniele Linaro博士：“我们将人类胚胎干细胞分化为神经元，然后将它们注射到幼鼠的大脑中。这使我们能够研究活着的大脑中的人类神经元长达数月之久。我们还可以应用各种生物学工具在这些细胞中研究人类神经回路的形成和人类脑部疾病。”

研究人员发现，移植的人类细胞遵循与人类大脑相同的发育计划，人类神经元通常具有长达数月的成熟期。这意味着我们的神经细胞可能会遵循一个“内部时钟”，这出人意料地独立于周围环境。

而且，人类细胞能够在小鼠神经回路中起作用。“经过数月的成熟，人类神经元开始处理信息，例如响应来自环境的视觉输入，”与Linaro一起进行实验的Ben Vermaercke博士说。“人类细胞甚至根据刺激的类型表现出不同的反应，这表明移植细胞与宿主小鼠的大脑回路之间的连接具有惊人的高度精确性。”

具有巨大潜力的里程碑：

这项研究构成了人类多能干细胞来源的神经元真正电路整合的首次证明。据波宁说，“这是一个技术里程碑，为研究遗传信息，环境提示和行为如何共同塑造大脑如何自我连接开辟了令人兴奋的可能性”。

一方面，该模型可用于研究影响人类神经元发展为神经回路的各种疾病。研究人员计划使用具有与智力障碍等疾病相关的基因突变的神经元，来尝试了解在成熟和回路形成过程中出了什么问题。

Vanderhaeghen补充说：“我们的发现还暗示，即使在成年(小鼠)大脑中，神经细胞仍保持其“少年”特性。这可能对神经修复具有潜在的重要意义。“移植的年轻人类神经元可以整合到成人回路中的事实，对于神经退行性变或中风的治疗发展而言，是一个有希望的新闻，丢失的神经元有可能被移植新的神经元所取代。”