胚胎干细胞是指胚胎中一些具有发育成各种组织和器官能力的细胞，复旦大学长江学者奖励计划特聘教授、威斯康辛大学麦迪逊分校神经生物学系终身教授张素春领衔的科研团队，首先利用化学方法将人类胚胎干细胞转化成神经细胞，然后将这些转化后的中间细胞移植到小鼠大脑中。并将转化后的中间细胞注入小鼠大脑中，使已丧失学习和记忆功能的小鼠恢复了学习和记忆能力。该成果第一次证明人类干细胞可以成功将自身植入到大脑中，对治愈各种神经功能缺陷疾病有重大意义。该研究成果论文发表在最新一期国际学术期刊《自然·生物技术》杂志上。

　　干细胞移植研究的终极目标是通过细胞替代来修复大脑损伤，张素春指出，这个目标目前还难以实现，因为许多精神疾病还不明确是大脑的哪部分出现了问题，该研究成果“更有可能即刻应用于构建药物筛查模型”。在移植过程中，确保几乎所有的移植细胞都成为神经细胞至关重要，被移植细胞的纯度必须非常高，且必须是被指定能够完成特殊使命的细胞。否则，注入的早期中间细胞就可能“恶变”而导致研究失败。为此，张素春科研团队通过局部定向分化引导细胞法，成功避免了小鼠体内不必要细胞类型的形成。

　　植入后的干细胞立刻形成两种常见的、重要的神经元类型，分别与大脑中“指挥”行为、情感、学习、记忆、成瘾和许多其他精神问题的化学物质GABA(γ-氨基丁酸)或乙酰胆碱能神经元进行有效沟通，并响应来自大脑的化学指令，开始定向分化并与海马区中的适当细胞相连接。测试证实，这些接受干细胞移植后“连接”成功的小鼠，常规学习和记忆能力得到了有效恢复，评分明显优于那些依然丧失学习和记忆能力的小鼠。在水迷宫测试中，干细胞移植成功的小鼠对迷宫的设置记忆清晰，应对自如，而对照组小鼠面临迷宫则慌作一团，不知所措。

　　张素春科研团队选中了一种不会排斥其他物种移植物的小鼠，破坏了小鼠大脑中掌管学习和记忆的大脑内侧隔核内的“线路”，使小鼠暂时丧失学习和记忆能力。研究人员将细胞移植到小鼠记忆回路的另一端——大脑重要记忆中心海马区内。