科学家将人脑类器官植入鼠脑内，为脑科学带来革命

4年前，奥地利科学家发现了用干细胞培育人脑组织的方法，人脑类器官自此取得惊人进展；现在，它们已经能模拟真实大脑随电刺激跳动，像成熟大脑一样生成新的神经元，发育成大脑内负责思考、语言、判断和其他认知功能的6层皮质区。这些类脑器官不到一粒黄豆大小，只在实验室器皿中进行研究。 但据《科学美国人》杂志网站报道，美国两组科学家团队在近日举行的美国神经科学协会年会上称，他们将人脑类器官植入实验鼠大脑内。其中索克生物研究所著名神经生物学专家弗莱德 H。盖杰的团队证明，人脑类器官在植入后与老鼠的血液循环系统建立了连接，其内的神经元还能将传递神经信号的轴突输入老鼠的多个脑区。 宾夕法尼亚大学的艾萨克 陈领导的神经外科团队则发现，当用光照射实验鼠的眼睛时，植入的人脑类器官中的神经元闪出信号，表明人鼠脑组织在功能上实现了一体化。 蓬勃发展的类脑器官研究，在为人脑发育和神经性疾病的认知带来革命性变化的同时，再次面临着是否会让实验动物拥有人类情感和意识等伦理争议。 人脑类器官在老鼠体内功能化 上述实验论文都还没有正式发表。盖杰团队已将论文提交给某著名科学杂志，因此只向大会提交了摘要。从摘要内容看，人脑类器官被植入实验鼠后，成功与老鼠的血液循环系统连接，且一些成熟神经细胞将神经轴突延伸到老鼠的多个脑区，在类脑器官与鼠脑间传递起神经信号。但类脑器官的大小以及老鼠行为能力是否发生改变等论文内容，盖杰没有过多透露。 艾萨克 陈向大会展示了其团队关于人脑类器官研究的21篇论文。他们将人脑类器官植入11只成年鼠脑内的次级视觉皮层区，这部分视觉区负责处理所看物体的颜色和方向等视觉信号。论文称，这些直径2毫米的人脑类器官都至少存活了2个月之久，一些人脑轴突衍生进鼠脑内，其中还有轴突在鼠脑内再生了1。5毫米，进入连接左右脑半球的胼胝体中。他们用光照射老鼠眼睛时发现，人脑类器官内的神经细胞受到刺激，发出闪光信号，证明人脑组织在老鼠体内完全功能化。 为脑科学带来革命性影响 除了这两大实验团队首次公布植入动物体内的研究成果，在这次神经科学年会上，科学家们还透露了人脑类器官在实验室研究中的重大进展。比如，有科学家在实验器皿中，将人脑类器官与视网膜细胞连接，让它们拥有了感光能力，从而产生了视觉；还有科学家将模拟人体前脑的上下两部分器官合并在一起，在两部分器官间建立起神经连接，从而研制出3D类脑器官，向模拟不同脑区间的复杂关联迈出了一大步。 有了这些实验经验，科学家们可将2个、3个甚至1000个类器官连在一起，获得越来越大的类脑结构，模拟成熟人脑以及找出孤独症、癫痫病以及精神分裂症等神经性疾病的病因。 艾萨克 陈研究类脑器官的最大目的是修复大脑损伤。他们认为人脑是非常严格有序的结构，现有类脑组织植入大脑后功能会自我完善，与受损部位建立连接并对其进行有效修复。类脑器官的研究，将为神秘莫测的大脑科学带来革命化影响。 快速发展需伦理管理跟上 但随着类脑科学进入动物实验的新阶段，科学家们开始呼吁，相关伦理学必须跟上其快速发展的步伐。