科学家一直试图增长人类器官包括肾脏、肝脏、皮肤和guts-from超过十年。这些“瀑样”还没有完全形成功能器官,但小型版本帮助研究人员治疗各种疾病模型和测试。

这可能听起来像b级片纸浆,但是现在科学家们已经一个迷你大脑与神经活动类似于一个早产婴儿。先前的努力已经干细胞到俄国的神经元集合,但没有显示大脑活动模仿真实的东西直到现在。瀑样功能像一个真正的大脑可以帮助科学家研究一系列神经和精神疾病,如癫痫、中风和精神分裂症。

增长瀑样,一个团队在加州大学圣迭戈,使用人类诱导多能干细胞。这些细胞来自成人皮肤或血液被重组成干细胞,然后可以成长为任何细胞在体内,如肾脏或肝脏细胞或,在新的研究中,神经元在大脑皮层,大脑的一部分控制复杂的思想和行为。洗澡的干细胞科学家实现这一转变的一个解决方案包含正确的鸡尾酒的转录因子,分子指导胎儿发育的调节基因是如何打开或关闭的。加州大学圣地亚哥分校的研究人员已经磨练这个过程通过开发一个增长的鸡尾酒,允许他们的迷你的大脑开发比先前的研究的时间更长。在数以百计的皮质瀑样培养,许多近一年之后仍是可行的。

瀑样开发,团队使用微型电极测量任何他们产生的电活动。仅仅两个月之后,研究人员发现分散大约一个频率的脑电波活动,类似在未发育成熟的大脑。由10个月时每个瀑样大小的pea-the迷你大脑的活动摧毁在一系列不同的频率变得越来越普通,就像它在成熟的人类大脑新的神经连接。这一发现意味着,通过发展,瀑样建立功能突触,神经元之间的联系,交流和产生运动,感觉和思想。

“最令人兴奋的方面看到[所以]许多活动来自东西只是人类大脑的一小部分,“说Alysson Muotri,这项新研究的资深作者、加州大学圣地亚哥分校的生物学家。到目前为止,大多数科学家会说,结果将是不可能实现在实验室里,他说。

Muotri解释说,在许多神经和精神疾病,大脑是身体完好无损,但受损的神经元电路导致疾病。他认为皮质瀑样可以帮助科学家研究这种疾病的神经线路,包括自闭症、癫痫和精神分裂症。

“这些都是非常有趣的发现,”说Christof科赫首席科学家艾伦脑科学研究所的主席在西雅图的一员新利18luck体育董事会的顾问,他并没有参与这项研究。“该领域发展非常迅速,但这是远远超过人们到目前为止已经作出的努力。这很酷。”

科赫说皮质瀑样的临床潜力是巨大的。它们可以用来模拟和测试各种疾病治疗而减轻需要人类和动物研究对象在早期试验。和旧金山公司系统化的生物科学就是这么做的,希望开发新的治疗大脑的疾病。此外,科赫相信瀑样可以用来替换丢失或受损的脑组织。“原则上,如果你失去了一块大脑由于中风,一声枪响或痴呆,瀑样可以用来代替大脑组织和学习功能,”他说。

瀑样研究员Jurgen Knoblich,谁也没有参与这项新工作,同意新的发现是一个主要的一步更有效地识别有前途的治疗价值进入动物和人类的研究。然而,“我们还需要这样的解释实验时要小心,”他警告说。“比较真实的人类胎儿的大脑是由一些科学家持怀疑态度。“Knoblich临时科学研究所所长,分子生物技术在奥地利,进一步指出,电极记录大脑活动的研究只提供二维数据,而三维数据更能说明问题。

培养人类最复杂的机关的我们的思想,性格和行为的一个小塑料盘可能是道德上令人不安。但是现在,科赫是不太关心的明显的伦理问题越来越接近大脑:“很明显,没有人会混淆这些与实际的大脑,”他说。“他们[肯定]不觉得什么,”因为他们缺乏对感知疼痛和神经元电路进行处理。他指出,这种瀑样没有血管供应,所以他们不能比Muotri增长更大的研究。

然而这一限制可能会改变干细胞工程师能够产生越来越大的“大脑。“如果他们开始感觉到一些什么?他们会痛苦吗?或者,更糟糕的是,在痛苦吗?我们怎么知道呢?

“一旦你意识到,你不再一个对象;你是一个主题。科学家需要这样做,避免了任何苦难服务更高的东西,除非是像,说,治愈癌症的小鼠模型,”科赫说,他主张减少伤害动物,他们有意识和有能力感觉疼痛。

在1983年的经典电影男人有两个大脑,史蒂夫·马丁的角色一个神经外科医生迈克尔Hfuhruhurr-falls爱上一个空洞的大脑在一个叫安妮的jar。Knoblich并不担心这样的Frankensteinian闹剧很快发生,然而。他认为皮质瀑样将用于模型脑功能的不同方面,而不是模仿整个大脑。“任何暗示这些瀑样会达到一个真正的人类大脑的复杂性,在我看来,是一种误导,夸大的危险我觉得是一个非常激动人心的领域,”他说。

但毫无疑问,瀑样技术进展、学术伦理委员会很长一段时间会很忙。