气液界面培养改善神经元存活
2019 年 3 月，英国医学研究理事会分子生物学实验室（MRC Laboratory of Molecular Biology）和剑桥大学（University of Cambridge）团队在 Nature Neuroscience 报告一种脑类器官切片培养体系。研究者让切片处于气液界面，比较其与完整类器官的神经元状态，并进一步检验轴突是否能够传递信号。
完整类器官内部的氧气和营养供应不足，会影响神经组织的长期维持。研究者采用气液界面培养的脑类器官切片（air–liquid interface cerebral organoids，ALI-CO），观察到更多神经元、更有方向性的轴突排列，以及较少的细胞死亡。
细胞死亡比较采用每组 6 个模型：完整类器官来自 3 个独立批次，ALI-CO 来自 2 个批次。长期观察还发现，培养至约 30 周的切片保留较好的神经元形态；1 年时点的展示来自一个类器官的 3 张切片。
轴突走向与细胞身份相互核对
活细胞成像显示，轴突既在类器官内部形成束状结构，也向组织外生长。研究者还观察到轴突转向和交叉，并检测到与轴突导向有关的分子；同时利用投射神经元的分子标志，核对不同走向轴突的细胞身份。
单细胞转录组分析进一步辨认出深层和上层投射神经元、中间神经元、放射状胶质细胞及增殖中的祖细胞等群体。其中一部分上层神经元仍处于较早的发育状态，成熟星形胶质细胞和少突胶质细胞谱系的标志较少。
电生理测量显示协调的神经活动
多电极阵列（multielectrode array，MEA）记录到多个位置同时出现的神经放电。不同电极位置的自发活动存在相关性，既见于局部，也见于相距较远的位置；相关性最强的距离大于相邻电极间距，提示神经活动具有一定的空间分布特点。
除群体电活动外，研究者还通过全细胞膜片钳记录单个神经元，观察到注入电流可引发连续动作电位。随后，团队转向类器官之外，检验向外延伸的轴突能否驱动靶组织反应。
人源轴突能够驱动共培养组织的肌肉收缩
功能输出试验采用人源类器官与胚胎小鼠脊柱组织共培养，后者保留相关的外周神经和椎旁肌肉。研究者观察到人源轴突进入小鼠脊髓，并在人源轴突与小鼠神经元之间形成突触。
共培养组织出现协调的肌肉收缩。切断来自类器官的轴突束后，幅度较大的协调收缩消失，只留下较弱的单个肌肉单位颤动；对完整轴突束施加电刺激时，则能够诱发肌肉收缩。
这项研究同时检验了细胞存活、组织结构、类器官内部电活动和外部靶组织反应。外部输出结果来自人—鼠共培养体系，实验重点是神经模型功能评价，未开展候选治疗药物筛选。