A beginner’s guide on the use of brain organoids for neuroscientists: a systematic review
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The first human brain organoid protocol was presented in the beginning of the previous decade, and since then, the field witnessed the development of many new brain region-specific models, and subsequent protocol adaptations and modifications. The vast amount of data available on brain organoid technology may be overwhelming for scientists new to the field and consequently decrease its accessibility. Here, we aimed at providing a practical guide for new researchers in the field by systematically reviewing human brain organoid publications. METHODS: Articles published between 2010 and 2020 were selected and categorised for brain organoid applications. Those describing neurodevelopmental studies or protocols for novel organoid models were further analysed for culture duration of the brain organoids, protocol comparisons of key aspects of organoid generation, and performed functional characterisation assays. We then summarised the approaches taken for different models and analysed the application of small molecules and growth factors used to achieve organoid regionalisation. Finally, we analysed articles for organoid cell type compositions, the reported time points per cell type, and for immunofluorescence markers used to characterise different cell types. RESULTS: Calcium imaging and patch clamp analysis were the most frequently used neuronal activity assays in brain organoids. Neural activity was shown in all analysed models, yet network activity was age, model, and assay dependent. Induction of dorsal forebrain organoids was primarily achieved through combined (dual) SMAD and Wnt signalling inhibition. Ventral forebrain organoid induction was performed with dual SMAD and Wnt signalling inhibition, together with additional activation of the Shh pathway. Cerebral organoids and dorsal forebrain model presented the most cell types between days 35 and 60. At 84 days, dorsal forebrain organoids contain astrocytes and potentially oligodendrocytes. Immunofluorescence analysis showed cell type-specific application of non-exclusive markers for multiple cell types. CONCLUSIONS: We provide an easily accessible overview of human brain organoid cultures, which may help those working with brain organoids to define their choice of model, culture time, functional assay, differentiation, and characterisation strategies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,008 | 0,021 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,004 | 0,004 |
| Bibliométrie | 0,015 | 0,009 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,014 | 0,004 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».