科學(xué)家實(shí)驗(yàn)室培育出數(shù)百個(gè)微型人類大腦：迷你“類器官”

研究人員在實(shí)驗(yàn)室中培植出了數(shù)百個(gè)微型人類大腦，試圖利用它們來(lái)研究自閉癥和精神分裂癥等精神障礙。而他們培植這些大腦的方法可以說(shuō)簡(jiǎn)單得令人驚訝。這些“類器官”直徑只有三至四毫米，結(jié)構(gòu)類似于尚未發(fā)育成熟的人類大腦。圖為迷你大腦放大后的照片。

研究人員利用人類皮膚細(xì)胞培育出了一些豌豆大小的“大腦”。圖為發(fā)育中的人類大腦（左圖）和“類大腦”（右圖）的對(duì)比。

科學(xué)家利用干細(xì)胞，把皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了類似人類大腦的三維組織。

我們?yōu)槭裁词怯移沧踊蜃笃沧?？我們?yōu)槭裁磿?huì)出現(xiàn)自閉癥？人類大腦至今仍有很多未解之謎。研究人員在實(shí)驗(yàn)室中培植出了數(shù)百個(gè)微型人類大腦，試圖利用它們來(lái)研究自閉癥和精神分裂癥等精神障礙。  

10月8日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，我們?yōu)槭裁词怯移沧踊蜃笃沧?？我們?yōu)槭裁磿?huì)出現(xiàn)自閉癥？人類大腦至今仍有很多未解之謎。有些問(wèn)題可以通過(guò)研究其它動(dòng)物的大腦來(lái)解決，比如老鼠等。但有些獨(dú)特的問(wèn)題只有人類大腦才會(huì)遇到，這種方法便束手無(wú)策了。
近研究人員在實(shí)驗(yàn)室中培植出了數(shù)百個(gè)微型人類大腦，試圖利用它們來(lái)研究自閉癥和精神分裂癥等精神障礙。而他們培植這些大腦的方法可以說(shuō)簡(jiǎn)單得令人驚訝。這些迷你大腦是利用細(xì)胞培育出來(lái)的，該研究團(tuán)隊(duì)使用的是皮膚細(xì)胞，但其實(shí)各種類型的細(xì)胞都可以。
瑪?shù)铝铡ぬm卡斯特（Madeline Lancaster）是劍橋醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的一名工作人員，她便是參與這項(xiàng)研究的科學(xué)家之一?！斑@些大腦的生長(zhǎng)方式和在胚胎中一模一樣。”蘭卡斯特醫(yī)生說(shuō)道。
科學(xué)家先利用蛋白質(zhì)，將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞，隨著它們不斷生長(zhǎng)，腦細(xì)胞就會(huì)漸漸分化出來(lái)。接著，研究人員會(huì)中斷提供給細(xì)胞的養(yǎng)分，而出于某種未知的原因，腦細(xì)胞似乎是這些細(xì)胞中有活力的，因此存活了下來(lái)。研究人員再把這些腦細(xì)胞放到一種特制的凝膠中，然后放入孵化器中進(jìn)行培養(yǎng)。
“我們目前主要關(guān)注的是其它神經(jīng)發(fā)育障礙疾病，如自閉癥和智力障礙等。我們把在這些疾病中發(fā)現(xiàn)的變異情況引入到迷你大腦之中，然后在‘類器官’發(fā)育的基礎(chǔ)上研究它們的發(fā)病機(jī)理?！碧m卡斯特博士介紹道。
枚“瓶中的大腦”由干細(xì)胞科學(xué)家于2013年培育成功。這些科學(xué)家希望，他們的研究結(jié)果能夠幫助我們找到神經(jīng)與精神疾病的治療方法。這些“類器官”直徑只有三至四毫米，結(jié)構(gòu)類似于尚未發(fā)育成熟的人類大腦，就像正常的大腦一樣，這些“類大腦”也分為灰質(zhì)和白質(zhì)，而且都包含特定的大腦區(qū)域。
維也納分子生物技術(shù)研究院的約爾根·諾布里奇（Juergen Knoblich）從一名小頭畸形患者的結(jié)締組織中分離出了一些誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（簡(jiǎn)稱iPS細(xì)胞）。小頭畸形是一種罕見(jiàn)、但極為嚴(yán)重的基因障礙癥，患者的腦部體積比常人小得多，因此患有嚴(yán)重的精神障礙。就像很多神經(jīng)疾病一樣，這種疾病很難通過(guò)白鼠進(jìn)行研究，因?yàn)樗鼈兊拇竽X遠(yuǎn)不如我們的復(fù)雜。
該研究團(tuán)隊(duì)采用了一種3D基質(zhì)支架，模仿了人類胚胎的體內(nèi)環(huán)境，還利用了一種名叫旋轉(zhuǎn)生物反應(yīng)器的特殊實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為大腦提供所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣。“該方法逐漸讓我們了解到了大腦發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)的一些缺陷。我們希望終能利用它們來(lái)研究一些更為常見(jiàn)的疾病，如精神分裂癥或自閉癥等?！敝Z布里奇教授說(shuō)道?！拔覀冞€希望能模擬出一些這樣的缺陷?！?
科學(xué)家開(kāi)始的目標(biāo)是，研發(fā)出一款能用來(lái)研究大腦工作機(jī)理、更好地理解大腦疾病、以及測(cè)試新藥物的生物工具。很多研究人員都希望能培育出和人類大腦一模一樣的大腦。但也有一些研究人員認(rèn)為，這一目標(biāo)目前還難以實(shí)現(xiàn)。
普利茅斯大學(xué)認(rèn)知研究所的馬丁·科斯博士（Dr Martin Coath）質(zhì)疑，怎么會(huì)會(huì)有人試圖培育出“真正”的人類大腦呢？“‘功能正常’的人類大腦具備自己的意識(shí)，有自己的愿望和夢(mèng)想，能夠感知疼痛，還會(huì)問(wèn)我們對(duì)它做了些什么?！彼赋觥！岸绻覀兡茉趯?shí)驗(yàn)室中培育出一枚比人類大腦簡(jiǎn)單得多的大腦，給它連上電子眼、電子耳和雙手，教會(huì)它做一些事情——這已經(jīng)和很多簡(jiǎn)單的生命體的大腦一樣復(fù)雜了。但在我看來(lái)，這并沒(méi)有那么遙不可及?！?/p>