腦類器官是人工生長的，類似人腦的3D組織培養(yǎng)物?，F(xiàn)在，來自日本的研究人員在6月27日出版的“ 干細(xì)胞報(bào)告 ”雜志的一項(xiàng)研究中報(bào)告了來自這些類器官的功能性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。雖然類器官實(shí)際上并不是“思考”，但研究人員的新工具 - 使用類器官檢測神經(jīng)活動 - 可以提供一種理解人類大腦功能的方法。

“因?yàn)樗鼈兛梢阅７麓竽X發(fā)育，大腦類器官可以作為人類大腦的替代品來研究復(fù)雜的發(fā)育和神經(jīng)系統(tǒng)疾病，”相應(yīng)的作者京都大學(xué)教授Jun Takahashi說。

然而，這些研究具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)槟壳暗拇竽X類器官缺乏理想的支持結(jié)構(gòu)，如血管和周圍組織，Takahashi說。由于研究人員評估類器官神經(jīng)活動的能力有限，因此難以全面評估神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的功能。

“在我們的研究中，我們創(chuàng)建了一個新的功能分析工具，用于評估檢測到的領(lǐng)域中網(wǎng)絡(luò)活動的全面動態(tài)變化，反映了超過1,000個細(xì)胞的活動，”首先和共同作者Hideya Sakaguchi說道，他是博士后研究員。京都大學(xué)（現(xiàn)在在索爾克研究所）。“這項(xiàng)研究的令人興奮的事情是，我們能夠檢測鈣離子活動的動態(tài)變化，并可視化全面的細(xì)胞活動?！?/p>

為了產(chǎn)生類器官，Takahashi，Sakaguchi和他們的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一個多能干細(xì)胞球，有可能分化成各種身體組織。然后，他們將細(xì)胞放入裝有培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)基模擬腦發(fā)育所需的環(huán)境。使用類器官，該團(tuán)隊(duì)成功地可視化網(wǎng)絡(luò)中的同步和非同步活動以及各個神經(jīng)元之間的連接。同步神經(jīng)活動可以是各種大腦功能的基礎(chǔ)，包括記憶。

“我們相信，我們的工作引入了對人類細(xì)胞衍生的神經(jīng)活動進(jìn)行廣泛評估的可能性，”Sakaguchi說。他說，該方法可以幫助研究人員了解通過特定細(xì)胞群的活動在大腦中編碼信息的過程，以及精神疾病的基本機(jī)制。

雖然大腦類器官提供了研究人腦的手段，但先前已經(jīng)提出了關(guān)于腦類器官的神經(jīng)功能的倫理問題。

“因?yàn)榇竽X類器官模仿了發(fā)育過程，所以他們也擔(dān)心未來會有意識等心理活動，”Sakaguchi說。“有些人參考了Hilary Putnam提出的大桶中的著名'大腦'思想實(shí)驗(yàn)，將大腦置于一個維持生命的液體中，與計(jì)算機(jī)連接可能具有與人類相同的意識?！?/p>

然而，Takahashi和Sakaguchi認(rèn)為大腦類器官不太可能發(fā)展意識，因?yàn)樗麄內(nèi)狈碜灾車h(huán)境的輸入。

“意識需要主觀經(jīng)驗(yàn)，沒有感覺組織的大腦類器官不會有感覺輸入和運(yùn)動輸出，”Sakaguchi說?！叭欢?，如果具有輸入和輸出系統(tǒng)的大腦類器官發(fā)展出需要道德考慮的意識，那么這些大腦類器官的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究將成為一個巨大的道德挑戰(zhàn)?！?/p>

Takahashi說，未來，應(yīng)用類器官研究可能會探索三個主要領(lǐng)域 - 藥物發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)精神障礙模型和再生醫(yī)學(xué)。

“通過取代傳統(tǒng)的動物模型，腦類器官可以為藥理學(xué)公司帶來巨大的進(jìn)步，也可以用來模擬無法治療的神經(jīng)疾病，”他說。“使用我們的方法，可以分析腦功能中的細(xì)胞活動模式，以進(jìn)一步探索這些領(lǐng)域?！?a data-name='清風(fēng)計(jì)劃' data-uid='false' data-id='1623417676578820' data-concern-id='1623417676578820'>#清風(fēng)計(jì)劃#