Эмбриональные стволовые клетки человека были искусственно дифференцированы в дофаминэргические (тип А9) и глутаматэргические нейроны (Glu). Дифференцировку эмбриональных стволовых клеток подтверждали по экспрессионному ландшафту. Сохранение их дифференцировки и локализацию после трансплантации подтверждали по иммуннофлуоресцентному окрашиванию на искусственно экспрессируемым трансплантированными клетками белки. В качестве модели для оценки возможности использования стволовых клеток для лечения болезней мозга выбрали линию мышей с болезнью Паркинсона. Локализацию аксонов трансплантированных клеток изучали на ультратонких срезах мозга мышей, наличие синаптических контактов детектировали по способности проникновения модифицированного вируса бешенства в трансплантированные клетки. До трансплантации и раз в месяц в течение полугода изучали изменения двигательных функций мышей. Координацию животных проверяли по тесту на вращение, вызванное амфетамином, тесту на ориентацию в цилиндре, ротародному тесту. По прошествии 6 месяцев мышам вводили антитела или модифицированный рабивирус для окрашивания целевых нейронов, через некоторое время мышей усыпляли, а их мозг изучали на флуоресцентной микроскопии ультратонких срезов.

К этому моменту А9-dPA-нейроны интегрировались в сеть нейронов организмов-реципиентов; аксоны были направлены в дорсальную область чёрной субстанции мозга и почти не проецировались в вентральную область (аналогично эндогенным нейронам), что привело к восстановлению функциональности цепей чёрной субстанции и двигательной функции мыши. В то же время Glu- нейроны распространяли свои аксоны локально, в основном в средний мозг; длинные аксоны от них шли в кору и миндалины мозга; их трансплантация не приводила к восстановлению двигательной функции мыши, что объясняется несовпадением их характеристик и функции: глутаматные нейроны этого типа обычно находятся в коре больших полушарий мозга. Трансплантация не полностью дифференцированных клеток давала ослабленный регенеративный эффект, т.е. специфическая дифференцировка была необходима для эффективной терапии.

Исследователи пришли к выводу, что при трансплантации стволовых клеток в мозг крайне важно использовать высокообогащенные, с соответствующим образом направленной дифференцировкой нейронные предшественники, чтобы добиться реконструкции конкретных цепей для достижения терапевтических результатов. При соблюдении этих условий клеточная терапия для лечения неврологических состояний реальна.