在俄亥俄州,一组研究人员在试管中培育出了一个与五周大胚胎的大脑相匹配的大脑复制品。
为了将他们的想法变成现实,科学家们绘制了迄今为止最精确的大脑图谱,并且还需要大量捐赠的成熟皮肤细胞。
专家们将这个大脑复制品称为“脑类器官”,它耗时四年,经过大量研究才得以诞生。研究团队由雷内·阿南达(Rene Ananda)领导。这项工作的目标不仅是向科学界呈现一个在实验室中培育的人脑复制品,也是为了解决将真实人脑用于研究目的时可能出现的种族问题。
在研究初期,阿南达团队选择了成人捐赠的皮肤细胞,并尝试使用各种刺激方法使其恢复到多能性阶段。最终,科学家们获得了干细胞,这些干细胞在12周内发育成一个功能齐全的器官。
三个月后,科学家们能够在实验室中培育出一个大脑的复制品,其大小只有铅笔橡皮擦那么大,但尽管体积很小,它却包含了 5 周大胚胎中 99% 的基因。
据Rene Ananda介绍,为了使基因组达到100%,脑类器官需要发育16至20周。
值得注意的是,与之前在实验室条件下构建的类似物相比,该类器官与真实器官最为接近。该大脑类器官包含所有主要区域——脊髓、各种细胞、视网膜和信号回路。目前,人造大脑尚无血管系统,这限制了其生长的可能性,但由于小胶质细胞、少突胶质细胞、轴突、树突和星形胶质细胞的存在,该类器官能够以几乎与真实器官相同的方式传递化学信号。
研究小组指出,人工模型可以帮助开展各种药物的复杂临床试验。此外,他们还表示,尽可能接近真实大脑的人工大脑将有助于更详细地研究中枢神经系统疾病的病因,并且也可用于基因实验。
雷内·阿南达的此类声明在科学界引起了褒贬不一的反应。首先,一些专家指出,这项研究的成果并未发表在任何科学期刊上。
奥地利分子生物技术大学的克诺布利希教授两年前培育出了一个类似的大脑结构,但缺少中脑。正如克诺布利希指出的,阿南达团队未能展现出他们培育的类器官的功能。
另一位脑科学家表示,检验阿南达团队说法真实性的唯一方法是对类器官的部分细胞和部分结构进行基因检测。目前尚无证据表明他们进行过此类检测,科学家们也怀疑该类器官是否真的包含99%的基因。
此外,科学家们对研究人员所陈述的现有神经连接表示怀疑,现在 Rene Anand 需要准备一篇科学论文,展示他的实验工作的进展。