據(jù)外媒報(bào)道，研究人員在實(shí)驗(yàn)室培育的微型器官方面取得了驚人突破。通過(guò)利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)，該團(tuán)隊(duì)誘導(dǎo)大腦類器官發(fā)展出基本的眼睛結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以感知光線并向大腦的其他部分發(fā)送信號(hào)。

　　人類的大腦是自然界造出來(lái)的最復(fù)雜的東西之一，為了幫助我們更好地理解它，科學(xué)家們一直在實(shí)驗(yàn)室里制造微型大腦。據(jù)了解，皮膚細(xì)胞取自成人捐獻(xiàn)者，在恢復(fù)成干細(xì)胞后放入模擬大腦發(fā)育環(huán)境的培養(yǎng)液中從而使它們形成不同的腦細(xì)胞。最終的結(jié)果是一個(gè)豌豆大小的三維大腦模型，它可以用來(lái)研究發(fā)育、疾病或藥物效果。

　　現(xiàn)在，杜塞爾多夫大學(xué)醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)讓這種研究更進(jìn)一步。據(jù)悉，該研究小組已經(jīng)培育出具有視覺(jué)杯的腦器官，視覺(jué)杯是在眼睛中視神經(jīng)跟視網(wǎng)膜相遇方發(fā)現(xiàn)的視覺(jué)結(jié)構(gòu)。它們?cè)谛〈竽X的前部對(duì)稱地生長(zhǎng)，這給了這個(gè)類器官一個(gè)引人注目的面孔。

　　但最重要的是，這些視神經(jīng)杯是功能性的。它們含有多種不同類型的視網(wǎng)膜細(xì)胞，這些細(xì)胞形成了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，它們對(duì)光線做出反應(yīng)并將這些信號(hào)發(fā)送到大腦。晶狀體和角膜組織也會(huì)形成。

　　“在哺乳動(dòng)物的大腦中，視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的神經(jīng)纖維伸出來(lái)跟它們的大腦目標(biāo)連接，這在體外系統(tǒng)中從未顯示過(guò)，”該研究的論文資深作者 Jay Gopalakrishnan 說(shuō)道。

　　團(tuán)隊(duì)使用了來(lái)自 4 名捐贈(zèng)者的干細(xì)胞，他們?cè)?16 批細(xì)胞中制造了 314 個(gè)腦器官，其中約 72% 形成了視神經(jīng)杯。這些結(jié)構(gòu)在 30 天開始出現(xiàn)并在 50 天內(nèi)成熟，研究小組表示，這跟人類胚胎發(fā)育視網(wǎng)膜的時(shí)間框架相似。這項(xiàng)研究表明，這項(xiàng)技術(shù)是可復(fù)制的，盡管為了將它們用于研究還需要進(jìn)一步的工作來(lái)保持它們的可行性。

　　Gopalakrishnan 表示：“我們的工作強(qiáng)調(diào)了大腦類器官產(chǎn)生原始感覺(jué)結(jié)構(gòu)的顯著能力，這種感覺(jué)結(jié)構(gòu)是光敏的并擁有類似于體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞類型。這些類器官可以幫助研究胚胎發(fā)育期間的腦-眼相互作用、為先天性視網(wǎng)膜疾病建模，并為個(gè)性化藥物測(cè)試和移植治療生成患者特定的視網(wǎng)膜細(xì)胞類型。”

　　雖然這些類腦器官仍非常初級(jí)，但如果它們繼續(xù)發(fā)展，可能有朝一日會(huì)引發(fā)倫理問(wèn)題。之前的研究已經(jīng)在兩個(gè)月大的類器官中檢測(cè)到腦電波，大致相當(dāng)于早產(chǎn)嬰兒的腦電波，并進(jìn)一步發(fā)展可能會(huì)產(chǎn)生具有某種形式的自我意識(shí)甚至意識(shí)的迷你大腦。像視覺(jué)這樣的感官輸入可能是其中的關(guān)鍵因素。這是科學(xué)家需要關(guān)注的問(wèn)題。
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