IT|人脑细胞能在老鼠体内继续生长 还能感受到老鼠的感觉( 二 )
人类神经元在老鼠大脑中继续发育,直到它们的数量达到300万个,约占老鼠大脑一侧皮质的三分之一 。结果显示,类脑器官中每个细胞生长的时间是培养皿中的6倍,这些细胞也变得和人脑中的神经元一样活跃 。
更值得关注的是,这些类器官自发地连接到老鼠大脑中 。它们不仅与附近的神经元相连,而且还与远处的神经元相连 。这些连接使得人类神经元对老鼠的感官非常敏感 。当研究人员向老鼠的胡须吹气时,其体内的人类神经元会发出激烈反应 。
帕斯卡博士等人还利用室内的饮水机进行了实验,以了解类脑器官如何影响大鼠的行为 。经过15天的训练,这些老鼠学会了新的技能:当体内类脑器官受到刺激时,它们可以从喷泉里喝到水 。这些人体类脑器官显然是在向老鼠大脑中寻找奖赏的区域发送信息 。
当然,这些物种混合实验也带来了许多伦理问题 。在这项研究开始之前,帕斯卡博士咨询了斯坦福大学法律与生物科学中心的专家,他们希望他特别关注动物的痛苦和福祉 。斯坦福大学法学教授亨利·格里利(Henry Greely)说:“你担心的不仅仅是笼子里有多少只老鼠,或者它们吃得有多好 。这是全新的东西,你自己甚至都不知道可能会看到什么结果 。”
帕斯卡博士的团队没有发现任何证据表明,这些老鼠经历了疼痛,更容易癫痫发作,失去了记忆,或者失去了对运动的控制 。他说:“事实证明,这些老鼠对人体类脑器官的耐受性非常好 。”
尽管没有参与这项新研究,但南加州大学神经生物学家乔治·夸德拉托(Giorgia Quadrato)指出,人体类脑器官的植入并没有让老鼠变得更像人类 。例如,在学习测试中,它们的得分并不比其他老鼠高 。夸德拉托补充说:“它们是老鼠,器官植入后依然是老鼠 。从伦理的角度来看,这应该让人感到放心 。”
但是,如果科学家将人体类脑器官植入其他近亲物种体内,比如猴子或黑猩猩,这可能会引发严重后果 。夸德拉托博士称:“这将是一个很好的机会来帮助制定指导方针,以便未来在正确的伦理框架内运行 。”
帕斯卡博士表示,灵长类动物和人类之间的相似性可能会让类脑器官发育得更成熟,并对动物的行为产生更大影响 。但他说:“我们不会进行这样的研究,也不鼓励其他人这样做 。”
相反,他正在使用植入老鼠体内的类脑器官来研究神经疾病 。在一项实验中,帕斯卡博士的团队将来自蒂莫西综合征患者的类脑器官植入了大鼠大脑的一侧,并将另一种没有突变的类脑器官植入了另一侧 。
这两种类器官都在老鼠体内继续生长 。但是,来自蒂莫西综合征患者类器官上的神经元发育出了两倍的分支(即树突)用于接收传入信号 。更重要的是,这些树枝状物较短 。
【IT|人脑细胞能在老鼠体内继续生长 还能感受到老鼠的感觉】帕斯卡博士希望,当老鼠被植入自闭症和其他神经系统疾病患者的类脑器官时,他能够观察到它们行为方式的差异 。这样的实验可能有助于揭示某些突变改变大脑的工作方式 。
宾夕法尼亚大学的神经外科医生、类器官移植研究员艾萨克·陈博士(Isaac Chen)没有参与这项研究,但他在这项新研究中看到了另一种可能性:帮助修复人类大脑的损伤 。
陈博士设想,利用皮质受损患者的皮肤细胞培育类脑器官,然后将其注射到患者的大脑中,类脑器官最终可能会继续生长并与健康的神经元连接 。他说:“这样的想法肯定已经存在 。问题在于,我们如何实现它?”(小小)
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