Login
Неясно, сознателен ли мозг размером с горошину: команда, стоящая за этим прорывом, подозревает, что это не потому, что деятельность похожа на деятельность недоношенных детей, но они не могут сказать наверняка, открывая новое этическое измерение в этой области исследований.
Так называемые «церебральные органоиды», полученные из взрослых стволовых клеток, существуют уже около десяти лет, но никогда ранее не развивали функциональных нейронных сетей.
«Если бы вы спросили меня, пять лет назад - Не могли бы вы подумать, что органоид мозга когда-либо будет иметь сложную сеть, способную генерировать колебания мозга? - Я бы сказал нет!», - сказал Алиссон Муотри, биолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
В статье, опубликованной доктором Муотри и его коллегами в журнале Cell Press, говорится, что два фактора были ответственны за прорыв.
Первый фактор создание хороших условий для выращивания стволовых клеток, включая оптимизацию формулы питательной среды.
Второй был изначально удивительным, но также и интуитивно понятным, когда исследователи думали об этом: просто предоставили нейронам достаточно времени для развития, точно так же, как мозг ребенка развивается в утробе матери.
«Самые ранние стадии развития нервной системы человека кодируются в нашем геноме», - объяснил доктор Муотри.
Команда начала обнаруживать всплески мозговых волн от органоидов примерно с двух месяцев.
Поначалу сигналы были редкими и все с одинаковой частотой, что характерно для очень незрелых человеческих мозгов. Но по мере их роста они производили волны на разных частотах, и сигналы появлялись более регулярно, что предполагает дальнейшее развитие их нейронных сетей.
Затем исследователи сравнили паттерны мозговых волн с таковыми в человеческом мозге в раннем развитии, обучив алгоритм машинного обучения с помощью активности, зарегистрированной у 39 недоношенных детей.
Программа была успешной в прогнозировании количества недель, в течение которых органоиды развивались, что позволяет предположить, что у них была такая же траектория роста, что и у мозга в их естественной обстановке.
Точка, в которой новорожденные достигают сознания, и определение самого сознания оспариваются учеными.
Французское исследование, проведенное в 2013 году, в котором изучалась мозговая активность детей, показало, что они начали задумываться об изображениях лиц, которые им показывали с пятимесячного возраста, и, похоже, они сохраняют визуальные эффекты в своей временной «рабочей памяти» - способности, с которой они связаны.
Ранее менее сложные органоиды использовались для моделирования того, что происходит, когда мозг подвержен таким болезням, как вирус Зика, который вызывает физические пороки развития.
Но есть также множество неврологических состояний, таких как аутизм, эпилепсия и даже психиатрические состояния, когда проблемы возникают из-за того, как подключена сеть мозга, а не из-за пороков развития.
Создавая органоиды мозга из стволовых клеток людей с этими условиями, ученые могли бы лучше смоделировать их и, возможно, однажды найти лекарства.
Они также надеются ответить на более фундаментальные вопросы. Доктор Муотри сказал, что развитие органоидов остановилось на период от девяти до десяти месяцев по причинам, которые еще не ясны.
«Мне весьма интересно это. Интересно, не потому ли, что у нас нет системы васкуляризации, которая позволяет питательным веществам проникать внутрь, или это может быть из-за того, что нам просто не хватает стимуляции (в виде сенсорной информации) », - сказал он.
Он надеется проверить обе гипотезы.
Доктор Муотри сказал, что подозревает, что мозговые органоиды находятся в сознании не из-за их ранней стадии развития.
«Но если вы спросите меня:« Откуда вы знаете? - Я бы сказал, что в любом случае у меня нет доказательств, потому что мы даже не знаем, как обнаружить сознание в других системах», - сказал он.
«По мере того, как мы приближаемся к человеческому мозгу, все эти этические вопросы будут появляться», - признался он, предложив, чтобы область была предметом согласованных ограничений и правил.
