神經(jīng)元
腦類器官是人工生長(zhǎng)的，類似人腦的3D組織培養(yǎng)物?，F(xiàn)在，來(lái)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(lái)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(cè)神經(jīng)活動(dòng) - 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(lái)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(shuō)。
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(shuō)。由于研究人員評(píng)估類器官神經(jīng)活動(dòng)的能力有限，因此難以全面評(píng)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(gè)新的功能分析工具，用于評(píng)估檢測(cè)到的領(lǐng)域中網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的全面動(dòng)態(tài)變化，反映了超過(guò)1,000個(gè)細(xì)胞的活動(dòng)，”首先和共同作者Hideya Sakaguchi說(shuō)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(cè)鈣離子活動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化，并可視化全面的細(xì)胞活動(dòng)?！?/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(gè)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(dòng)以及各個(gè)神經(jīng)元之間的連接。同步神經(jīng)活動(dòng)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(duì)人類細(xì)胞衍生的神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行廣泛評(píng)估的可能性，”Sakaguchi說(shuō)。他說(shuō)，該方法可以幫助研究人員了解通過(guò)特定細(xì)胞群的活動(dòng)在大腦中編碼信息的過(guò)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(wèn)題。
“因?yàn)榇竽X類器官模仿了發(fā)育過(guò)程，所以他們也擔(dān)心未來(lái)會(huì)有意識(shí)等心理活動(dòng)，”Sakaguchi說(shuō)。“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(gè)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(shí)?！?/p>
然而，Takahashi和Sakaguchi認(rèn)為大腦類器官不太可能發(fā)展意識(shí)，因?yàn)樗麄內(nèi)狈?lái)自周圍環(huán)境的輸入。
“意識(shí)需要主觀經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有感覺(jué)組織的大腦類器官不會(huì)有感覺(jué)輸入和運(yùn)動(dòng)輸出，”Sakaguchi說(shuō)?！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(shí)，那么這些大腦類器官的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究將成為一個(gè)巨大的道德挑戰(zhàn)?！?/p>
Takahashi說(shuō)，未來(lái)，應(yīng)用類器官研究可能會(huì)探索三個(gè)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(guò)取代傳統(tǒng)的動(dòng)物模型，腦類器官可以為藥理學(xué)公司帶來(lái)巨大的進(jìn)步，也可以用來(lái)模擬無(wú)法治療的神經(jīng)疾病，”他說(shuō)?！笆褂梦覀兊姆椒?，可以分析腦功能中的細(xì)胞活動(dòng)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#
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