科学突破开发出半人半鼠大脑

15小时前在科学突破中开发出半人半鼠的大脑 分享保存 添加为谷歌首选 科学记者维多利亚·吉尔（Victoria Gill）和高级科学记者凯特·史蒂芬斯（Kate Stephens） 盖蒂图片社 这项研究提出了关于改变实验动物思考和感觉方式意味着什么的问题。美国的神经科学家已经成功地让老鼠在自己的大脑中拥有了功能性的人类细胞。研究人员希望，针对仅发生在人类身上的精神和神经发育疾病的潜在治疗方法现在可以在实验室啮齿动物身上进行测试。虽然具有部分人类大脑的老鼠听起来像是卡夫卡式的实验，但科学家们表示，这些老鼠并不是“像人类一样思考的老鼠”。这些动物经过基因工程改造，并通过手术改变，因此它们的一些脑组织是人类的。科学家们表示，他们发表在《自然》杂志上的工作是经过独​​立的伦理审查的。 S Pasca/斯坦福大学 在对植入小鼠的扫描中，研究人员能够看到人类脑细胞与小鼠大脑其他部分之间的联系。这一伦理上复杂的突破的目的是更好地了解目前尚无有效治疗方法的脑部疾病的生物学。有些病症无法在小鼠身上进行研究，因为啮齿类动物不会出现我们所患的某些大脑疾病。正如斯坦福大学首席研究员 Sergiu Paşca 教授在新闻发布会上解释的那样，精神病学是“临床试验成功率最低的领域之一”。他在新闻发布会上说：“即使是真正进入临床试验的药物——在动物模型中似乎效果很好——但在临床上却急剧失败。” “这告诉我们，我们错过了很多有关人类生物学的信息，捕捉这些信息至关重要。”斯坦福大学的研究人员表示，对于一些复杂的疾病，包括癫痫、自闭症和脑瘫，它有可能具有“变革性”。帕斯卡说：“我们有了一个新模型，它使我们能够以一种以前不可能的方式真正捕捉人类大脑功能的各个方面。”路易斯·阿尔瓦雷斯希望这将提供一种新的方法来研究一些人类大脑疾病的生物学。没有“灰质”的小鼠人类大脑由数十亿个细胞组成，通过数百万个电路相互连接，因此很难理解它的发展以及当出现问题时在细胞水平上到底发生了什么。虽然这项研究并不是第一次将人类神经元植入实验室啮齿动物体内，但这些科学家将这种方法提升到了一个新的水平。首先，他们对小鼠进行基因改造，使其几乎不发育出自己的大脑皮层——即大脑的外层，有时被称为“灰质”。它处理更高层次的思维、记忆和感官。然后，研究人员使用取自人类的皮肤细胞并对它们进行“重新编程”，使它们长成类似大脑的组织碎片。这些结构被称为类器官——它们不是在培养皿中生长的整个大脑，而是更多相连的活细胞的集合。当这些类器官被植入小鼠大脑时，细胞分裂并组织成动物现有的大脑回路，与小鼠大脑和脊髓的其余部分连接。植入小鼠的皮质并不完美——正常皮质形成有组织的、结构化的层。正如神经科学家伊拉里·阿洛迪博士所说，这些人鼠大脑的扫描看起来“有点混乱”。然而几个月后，人类细胞的外观和功能开始像小鼠大脑的外层一样。手术后大约六个月，科学家对小鼠进行了一些基本的行为测试——观察它们在一个小桌面区域移动的情况。帕斯卡说，它们的表现“很大程度上与[正常]小鼠的表现相同”。 “他们没有任何增强，”他补充道。爱丁堡大学生物伦理学读者莎拉·陈（Sarah Chan）博士没有参与这项研究，她告诉英国广播公司新闻，“没有迹象表明这里创造的老鼠能够像人类一样思考，或者老鼠体内有人类大脑。”但她表示，这项研究“促使我们思考，当我们开始改变动物认知时，这可能意味着什么”。 “我们如何知道成为这些老鼠中的一只会是什么样？我们在对待实验动物的方式中如何考虑到这一点，”她补充道。 “小鼠环境中的人类程序” 圣安德鲁斯大学的神经科学家伊拉里·阿洛迪博士没有参与这项研究，他表示科学家们所做的工作“非常令人印象深刻”。阿洛迪特别指出，仅在人类和其他灵长类动物大脑中发现的细胞类型（不在小鼠大脑中）在植入的小鼠中自发形成。 “你将人类程序保存在老鼠的环境中——就像老鼠是一个孵化器一样，”她告诉英国广播公司新闻。这些小鼠，研究人员