加州大學(xué)圣地亞哥分校的神經(jīng)科學(xué)家Alysson Muotri領(lǐng)導的一個(gè)研究小組通過(guò)從皮層（控制認知和解釋感覺(jué)信息的大腦區域）組織誘導人類(lèi)干細胞，10個(gè)月里他們培養了數百種腦器官，并檢測了單個(gè)細胞，以確認它們表達的基因集與人類(lèi)大腦發(fā)育過(guò)程相同。
該研究小組在本月于圣地亞哥召開(kāi)的神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì )會(huì )議上介紹了這項工作。
驚人的模式
Muotri和他的同事連續記錄了“迷你大腦”表面的腦電圖(EEG)活動(dòng)。六個(gè)月后，這些類(lèi)器官（organoids ）的放電率高于之前構建的其他大腦器官，這讓團隊感到驚訝。
此外，腦電圖模式也出乎意料。在成熟的大腦中，神經(jīng)元形成的同步網(wǎng)絡(luò )以可預測的節奏放電。但是這些類(lèi)器官表現出不規則的腦電圖模式，類(lèi)似于在發(fā)育中的大腦中看到的同步電活動(dòng)的混亂爆發(fā)。當研究人員將這些節律與早產(chǎn)兒的腦電圖進(jìn)行比較時(shí)，他們發(fā)現“迷你大腦”的節律模式與孕25-39周出生的嬰兒相似。
Muotri解釋道，這些類(lèi)器官并不是真正的人腦。它們不包含大腦皮層中發(fā)現的所有細胞類(lèi)型，也不與其他大腦區域連接。
但是他的團隊現在正在努力讓這些“迷你大腦”長(cháng)期生長(cháng)，看看它們是否會(huì )繼續成熟。研究人員還計劃通過(guò)將這些結構連接到模擬大腦或身體其他部分的器官來(lái)探索這些結構是否能像正常皮層一樣起作用。
一個(gè)大腦類(lèi)器官的切片顯示結構外邊緣有更多成熟的皮質(zhì)神經(jīng)元（圖片來(lái)源：Muotri 實(shí)驗室）
腦電波比較
賓夕法尼亞大學(xué)的發(fā)育神經(jīng)學(xué)家HongJunSong認為，這是一項“有趣且令人驚訝的研究”，盡管這項工作還處于初步階段，但與早產(chǎn)兒腦電圖模式的相似性表明，類(lèi)器官最終可能對研究癲癇或自閉癥等大腦發(fā)育障礙以及理解EEG節律是如何在發(fā)育中的人腦中出現的有所幫助。
但也有科學(xué)家對此抱有異議。赫爾辛基大學(xué)的神經(jīng)生理學(xué)家Sampsa Vanhatalo認為，僅僅因為類(lèi)器官的腦電波看起來(lái)像早產(chǎn)兒的腦電波，并不意味著(zhù)它們也在做同樣的事情。
倫理問(wèn)題
該項目還引發(fā)了關(guān)于類(lèi)器官是否能夠發(fā)展出意識的倫理問(wèn)題。“（迷你大腦）越接近早產(chǎn)兒，就越應該被擔心。"西雅圖艾倫腦科學(xué)研究所的神經(jīng)學(xué)家Christof Koch說(shuō)。
對此，Muotri說(shuō)，如果有證據表明這些類(lèi)器官已經(jīng)產(chǎn)生自我意識，他會(huì )考慮停止這個(gè)項目，但是現在還處于研究最初始階段，他認為還沒(méi)有人能對這種可能性有一個(gè)明確的看法。
參考資料：
Lab-grown ‘mini brains’ produce electrical patterns that resemble those of premature babies
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