什么是迷你大腦?

這是一團(tuán)橡皮擦大小的細(xì)胞瑞躺,被稱為[類腦器官],它是實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出來的神經(jīng)元和其他大腦組織的集合體郑现,科學(xué)家可以透過它來研究發(fā)展完全的人類大腦谷饿,而且它可以由你身上的皮膚細(xì)胞培養(yǎng)而來。

為什么我們需要這么一個(gè)東西呢? 因?yàn)樯窠?jīng)學(xué)家面臨一個(gè)問題:由于在厚厚的頭骨保護(hù)下又被多層組織包裹承耿,在活體情況下觀察人類大腦十分困難冠骄。好幾世紀(jì)以來伪煤,科學(xué)家已經(jīng)嘗試通過解剖尸體,動(dòng)物模型猴抹,還有近年來開始使用的成像技術(shù)來了解大腦带族。我們通過這些方法已經(jīng)有很多發(fā)現(xiàn),但它們?nèi)杂芯窒摅案袷前⑵澓DY和精神分裂癥等疾病蝙砌,還有對(duì)于人腦產(chǎn)生影響的惡疾,例如茲卡病毒跋理,我們依然看不見择克,不理解。

如同人腦一般運(yùn)作的類腦器官不是生物體的一部分前普。它們來自尚未分化的干細(xì)胞肚邢,也就是可以發(fā)展成從骨頭到大腦或任何身體組織的細(xì)胞∈们洌科學(xué)家可以從皮膚細(xì)胞中制造出未分化的干細(xì)胞骡湖,這代表他們可以從有某特定癥狀的人身上提取一個(gè)皮膚細(xì)胞樣本來培養(yǎng)那個(gè)人的類腦器官。

培養(yǎng)類腦器官最困難峻厚,令科學(xué)家困擾多年的部分是找到由糖响蕴,蛋白質(zhì),維他命和礦物質(zhì)組成的完美比例惠桃,去誘導(dǎo)干細(xì)胞發(fā)展為神經(jīng)細(xì)胞浦夷。這一直到最近的2013年才被發(fā)現(xiàn),至于剩下的步驟則出奇簡(jiǎn)單辜王,因?yàn)樯窠?jīng)干細(xì)胞可以自行成長(zhǎng)劈狐,就象一粒種子長(zhǎng)成一棵植物,它只需要大腦的 [泥土呐馆,水和陽光]:一種可以模擬胚胎組織的特殊膠肥缔,一個(gè)溫度設(shè)定在體溫的培養(yǎng)器,還有一些模仿血液流動(dòng)的輕微晃動(dòng)汹来。

這些干細(xì)胞會(huì)長(zhǎng)成一個(gè)處于發(fā)展前期人腦的迷你版辫继,擁有可以互相連接溝通的神經(jīng)元,并且組成簡(jiǎn)單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)俗慈。這個(gè)迷你大腦將會(huì)循著胚胎大腦發(fā)展的所有步驟姑宽。經(jīng)由觀察這個(gè)過程,我們就能了解神經(jīng)元是如何發(fā)展的闺阱,以及我們的大腦皮層中最后怎么會(huì)有這么多的神經(jīng)元炮车,讓我們所擁有的邏輯思考能力之類的感知能力比其他物種更好。

但是能夠在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)[大腦],即使是迷你版的瘦穆,也產(chǎn)生了一些道德問題纪隙,例如:它們能否獨(dú)立思考或是發(fā)展意識(shí)呢?

答案是否定的,而原因有好幾個(gè):類腦器官和真正完整大腦的組織種類相同扛或,但兩者的組織方式不同绵咱,類腦器官就象一架已經(jīng)被拆解并隨機(jī)重組的飛機(jī),你依然可以研究它的機(jī)翼熙兔,引擎還有其他部分悲伶,但這架飛機(jī)不可能飛起來。

同樣的住涉,類腦器官讓我們可以研究不同部分的大腦組織麸锉,但它自己卻不能思考。就算迷你大腦和真正的大腦有一樣的組織方式舆声,它們還是沒有辦法思考或是發(fā)展出獨(dú)立意識(shí)花沉。我們的大腦之所以如此聰明,有很大一部分是因?yàn)樗某叽缦蔽眨阅愦竽X僅含有十萬個(gè)神經(jīng)元碱屁,無法和擁有860億神經(jīng)元的完整大腦相比《暾遥科學(xué)家不太可能在短期內(nèi)培養(yǎng)更大的類腦器官忽媒。沒有血管來提供細(xì)胞團(tuán)養(yǎng)分,它們的尺寸被限制在一公分以下腋粥。

所以最后可以總結(jié) [迷你大腦] 沒有能力和外界互動(dòng)。我們通過互動(dòng)來學(xué)習(xí):接收眼睛架曹,耳朵和其他感官的訊息并對(duì)它們產(chǎn)生回應(yīng)隘冲,這個(gè)回饋圈可以發(fā)展成主導(dǎo)有意識(shí)思考和行為的復(fù)雜神經(jīng)系統(tǒng)。沒有它绑雄,類腦器官無法產(chǎn)生可以運(yùn)作的網(wǎng)絡(luò)展辞。

它們完全不象實(shí)際運(yùn)作中的人類大腦,但[迷你大腦] 是個(gè)前所未有的工具万牺,可以幫助我們了解從發(fā)展到疾病的很多事罗珍。幸運(yùn)的話,這些低微的類器官可以幫助我們發(fā)現(xiàn)是什么使人類的大腦與眾不同脚粟,也或許能讓我們距離能夠回答這個(gè)古老問題更近一些:是什么讓我們成為人類?

來源: TED-Ed 短視頻課程https://www.youtube.com/watch?v=s_LxZx42sIk&t=9s

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