在胚胎发育过程中，整个神经系统，皮肤和感觉器官会从称为外胚层的单片细胞中出来。尽管已经对该薄片如何形成所有这些衍生物进行了广泛的研究，但迄今为止尚未能够在人类中研究这一过程。

水稻生物学家Aryeh Warmflash，研究生George Britton及其同事创建了一个系统，其中所有主要的外胚层细胞类型都在培养皿中形成，其形成方式与胚胎中观察到的相似。

这项技术以微尺度模式控制干细胞集落的几何形状为基础，已帮助他们对驱动人类外胚层模式的信号通路进行了最全面的分析。

布里顿说：“胚胎用于产生各种细胞类型的信号很少。”“我们想了解这些信号的时序，以及细胞如何及时解释它们以产生这种变化。”

他们的研究发表在《发展》上的重要文章中，并发表了对研究人员的长时间采访。

它揭示了BMP和Wnt这两个信号通路之间的平衡至关重要，甚至在它们协调外胚层中的模式时也具有一定的适应性。他们采用的逻辑最终将表皮细胞带入了命运，但研究表明，它们可以走多条路才能到达那里。

布里顿说，微模式板和对信号传导途径如何更好的理解，使它们从一开始就操纵干细胞集落以形成不寻常的模式，但最终它们似乎总是在同一位置会聚。他说：“我们发现到达相同模式的信号轨迹不同。”

这表明干细胞成为神经元，神经rest细胞，神经源性基质和表皮细胞的系统非常强大。

布里顿说：“很多人都对引导神经rest出现的转录因子网络感兴趣，因此这是一个强大的系统，可以剖析有助于该逻辑的信号。”“这是我们觉得自己为这一领域做出了贡献的一件事。

他说：“还有一种想法是，细胞能够解释BMP和Wnt的相对水平，以纳入适当的命运决定。”“在胚胎中，细胞在一个空间中大量移动，信号和所接触的配体也在其中移动。这可能是细胞正在读取相对水平来确定某种命运。”

研究人员观察到，BMP和Wnt信号传导的相对活性决定了细胞决定成为神经or或睑板腺细胞，而BMP单独在大约前四天内引发并控制表面外胚层的大小。

“从细胞开始做出决定的意义上来说，四天是正确的：'我将是一个睑板细胞，我将是一个神经rest细胞，我将是一个神经命运，我”我要面对表皮的命运，”布里顿说。

他说：“我们发现在BMP治疗后大约一两天。但是很难确定这些是否是最终的模式。”“我们必须做更仔细的观察，以确保那些扁平细胞不会变成神经rest细胞，反之亦然。这将为我们提供有关这些谱系和命运如何最终定型的信息6或7。”