【轉(zhuǎn)載】類器官移植：人鼠大腦結(jié)合成功有感知

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    研究人員將人類大腦器官(亮綠色)移植到一只新生幼鼠的大腦中，創(chuàng)造出神經(jīng)元界面的混合大腦。
圖片來源：斯坦福大學(xué)

    美國(guó)斯坦福大學(xué)的一項(xiàng)新研究表明，移植到小鼠體內(nèi)的微型類腦結(jié)構(gòu)可以發(fā)送信號(hào)，并對(duì)小鼠胡須捕捉到的環(huán)境線索做出反應(yīng)。該研究證明從人類干細(xì)胞中生長(zhǎng)的神經(jīng)元可以與活嚙齒類動(dòng)物的神經(jīng)細(xì)胞結(jié)合，或可為人類大腦疾病的治療提供新方法。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于10月12日《自然》。

    科學(xué)家們希望使用腦器官（人類干細(xì)胞中生長(zhǎng)出的微小類腦結(jié)構(gòu)）來研究人類的神經(jīng)退行性和神經(jīng)精神疾病。但類器官目前模仿人類大腦的程度有限，它們沒有血管，因此不能吸收營(yíng)養(yǎng)，這意味著它們不能長(zhǎng)時(shí)間茁壯成長(zhǎng)，而且它們沒有得到充分生長(zhǎng)所需的刺激。

    為了給類腦器官提供這種刺激和支持，美國(guó)斯坦福大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Sergiu Pasca團(tuán)隊(duì)從人類干細(xì)胞中培養(yǎng)出這種結(jié)構(gòu)，然后將它們注射到新生幼鼠的大腦中，期望人類細(xì)胞能和小鼠自己的細(xì)胞一起生長(zhǎng)。研究小組將這些類器官放置在一個(gè)叫做體感大腦皮層的大腦區(qū)域，該區(qū)域從小鼠的胡須和其他感覺器官接收信號(hào)，然后將它們傳遞到大腦的其他區(qū)域來分析這些信號(hào)。

    人類的大腦細(xì)胞比小鼠的大腦細(xì)胞成熟得慢得多，所以研究人員等了6個(gè)多月，才能讓類器官完全融入小鼠的大腦。Pasca介紹，當(dāng)他們?cè)趯?shí)驗(yàn)結(jié)束后檢查這些小鼠的大腦時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)這種整合非常成功，幾乎就像在電路中增加了“另一個(gè)晶體管”。

    哈佛大學(xué)分子生物學(xué)家Paola Arlotta對(duì)研究結(jié)果感到興奮。盡管她認(rèn)為移植過程可能仍然過于昂貴和復(fù)雜，無法成為標(biāo)準(zhǔn)的研究工具，但這是研究復(fù)雜大腦的重要一步。Arlotta表示，下一步將是研究個(gè)體的人類神經(jīng)元是如何整合到小鼠大腦中的，而不僅僅是完全發(fā)育的類器官。

    研究人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，類腦器官中的神經(jīng)元在受到嵌入在小鼠大腦中的光纖電纜發(fā)出的光刺激時(shí)放電。研究人員訓(xùn)練小鼠在開燈的情況下舔水管取水。之后，當(dāng)研究人員把光照射在雜交老鼠的大腦上時(shí)，它們會(huì)被誘導(dǎo)去舔壺嘴，這意味著人類細(xì)胞已經(jīng)融合得足夠好，可以幫助驅(qū)動(dòng)動(dòng)物行為。此外，當(dāng)研究人員調(diào)整小鼠的胡須時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)感覺皮層中的人類細(xì)胞會(huì)做出反應(yīng)，這表明這些細(xì)胞能夠接收到感覺信息。

    為證明相關(guān)發(fā)現(xiàn)在研究大腦障礙方面的工作前景，研究人員還從三個(gè)蒂莫西綜合癥患者的干細(xì)胞中創(chuàng)造出了類腦器官（蒂莫西綜合癥會(huì)導(dǎo)致與自閉癥類似的癥狀）。這些微小的結(jié)構(gòu)看起來和在培養(yǎng)皿中生長(zhǎng)的其他類腦器官一樣，但當(dāng)研究人員將它們移植到小鼠體內(nèi)時(shí)，它們沒有長(zhǎng)得像其他小鼠那樣大，它們的神經(jīng)元也沒有以同樣的方式放電。

    器官移植面臨諸多挑戰(zhàn)，其中有道德方面的。人們擔(dān)心，創(chuàng)造人鼠雜交動(dòng)物可能會(huì)傷害動(dòng)物，或創(chuàng)造出具有類似人類大腦的動(dòng)物。

    去年，由美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、工程院和醫(yī)學(xué)科學(xué)院組織的研究小組發(fā)布了一份報(bào)告，結(jié)論是，實(shí)驗(yàn)研究的類腦器官仍然太原始，無法獲得意識(shí)，無法獲得類似人類的智能或其他可能需要法律監(jiān)管的能力。Pasca說，他們團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的器官移植并沒有引起小鼠癲癇或記憶缺陷等問題，似乎也沒有顯著改變動(dòng)物的行為。

    但是作為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院小組成員的Arlotta認(rèn)為，隨著科學(xué)的進(jìn)步，可能會(huì)出現(xiàn)相關(guān)問題。“我們不能只討論一次就不管它了。”

    她補(bǔ)充說，需要權(quán)衡對(duì)人類類器官的擔(dān)憂和神經(jīng)、精神疾病患者的需求。類腦器官和人獸雜交大腦可以揭示這些疾病的潛在機(jī)制，并允許研究人員測(cè)試精神分裂癥和雙相情感障礙等疾病的治療方法。（來源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 辛雨）

    相關(guān)論文信息： https://doi.org/10.1038/s41586-022-05277-w

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福爾摩斯:身體只是一個(gè)附件，大腦才是我的一切。（迫真

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剛好有看過這個(gè)科普的視頻介紹，技術(shù)上比較成功，倫理上還有待研究（？）但如果能多醫(yī)學(xué)有幫助的話，還是不錯(cuò)的，主要今后倫理是個(gè)很難跨過的坎

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