【轉載】類器官移植：人鼠大腦結合成功有感知

133569

    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，創造出神經元界面的混合大腦。
圖片來源：斯坦福大學

    美國斯坦福大學的一項新研究表明，移植到小鼠體內的微型類腦結構可以發送信號，并對小鼠胡須捕捉到的環境線索做出反應。該研究證明從人類干細胞中生長的神經元可以與活嚙齒類動物的神經細胞結合，或可為人類大腦疾病的治療提供新方法。相關研究結果發表于10月12日《自然》。

    科學家們希望使用腦器官（人類干細胞中生長出的微小類腦結構）來研究人類的神經退行性和神經精神疾病。但類器官目前模仿人類大腦的程度有限，它們沒有血管，因此不能吸收營養，這意味著它們不能長時間茁壯成長，而且它們沒有得到充分生長所需的刺激。

    為了給類腦器官提供這種刺激和支持，美國斯坦福大學神經科學家Sergiu Pasca團隊從人類干細胞中培養出這種結構，然后將它們注射到新生幼鼠的大腦中，期望人類細胞能和小鼠自己的細胞一起生長。研究小組將這些類器官放置在一個叫做體感大腦皮層的大腦區域，該區域從小鼠的胡須和其他感覺器官接收信號，然后將它們傳遞到大腦的其他區域來分析這些信號。

    人類的大腦細胞比小鼠的大腦細胞成熟得慢得多，所以研究人員等了6個多月，才能讓類器官完全融入小鼠的大腦。Pasca介紹，當他們在實驗結束后檢查這些小鼠的大腦時，他們發現這種整合非常成功，幾乎就像在電路中增加了“另一個晶體管”。

    哈佛大學分子生物學家Paola Arlotta對研究結果感到興奮。盡管她認為移植過程可能仍然過于昂貴和復雜，無法成為標準的研究工具，但這是研究復雜大腦的重要一步。Arlotta表示，下一步將是研究個體的人類神經元是如何整合到小鼠大腦中的，而不僅僅是完全發育的類器官。

    研究人員在實驗中發現，類腦器官中的神經元在受到嵌入在小鼠大腦中的光纖電纜發出的光刺激時放電。研究人員訓練小鼠在開燈的情況下舔水管取水。之后，當研究人員把光照射在雜交老鼠的大腦上時，它們會被誘導去舔壺嘴，這意味著人類細胞已經融合得足夠好，可以幫助驅動動物行為。此外，當研究人員調整小鼠的胡須時，他們發現感覺皮層中的人類細胞會做出反應，這表明這些細胞能夠接收到感覺信息。

    為證明相關發現在研究大腦障礙方面的工作前景，研究人員還從三個蒂莫西綜合癥患者的干細胞中創造出了類腦器官（蒂莫西綜合癥會導致與自閉癥類似的癥狀）。這些微小的結構看起來和在培養皿中生長的其他類腦器官一樣，但當研究人員將它們移植到小鼠體內時，它們沒有長得像其他小鼠那樣大，它們的神經元也沒有以同樣的方式放電。

    器官移植面臨諸多挑戰，其中有道德方面的。人們擔心，創造人鼠雜交動物可能會傷害動物，或創造出具有類似人類大腦的動物。

    去年，由美國國家科學院、工程院和醫學科學院組織的研究小組發布了一份報告，結論是，實驗研究的類腦器官仍然太原始，無法獲得意識，無法獲得類似人類的智能或其他可能需要法律監管的能力。Pasca說，他們團隊進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物的行為。

    但是作為美國國家科學院小組成員的Arlotta認為，隨著科學的進步，可能會出現相關問題。“我們不能只討論一次就不管它了。”

    她補充說，需要權衡對人類類器官的擔憂和神經、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制，并允許研究人員測試精神分裂癥和雙相情感障礙等疾病的治療方法。（來源：中國科學報 辛雨）

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

148380

福爾摩斯:身體只是一個附件，大腦才是我的一切。（迫真

169268

感謝分享

203117

謝謝分享

202010

感覺有些難以接受

194040

感謝分享

186065

不知道該不該接受

203580

感謝分享

204661

剛好有看過這個科普的視頻介紹，技術上比較成功，倫理上還有待研究（？）但如果能多醫學有幫助的話，還是不錯的，主要今后倫理是個很難跨過的坎

89453

感謝分享(?′ω`?)