“聪明”的小鼠可以追赶人类吗

在20世纪末的一部电影《深海变种》中，为了开发抗老年痴呆症的神奇药丸，科学家们以古代生物鲨鱼为实验对象，增加其脑容量，以提取更多的脑蛋白。然而，鲨鱼变得越来越强大，最终变成了一场巨大的灾难。

高度智能动物的诞生是科幻小说的永恒主题之一。最近，罗切斯特大学医学中心的科学家将人类脑细胞注入老鼠体内，发现它们变得比同龄人“更聪明”。(相关论文)

别担心，“半脑老鼠”实验不是为了创造更强大的变体，而是为了更好地理解人类脑部疾病。

“半脑老鼠”或老鼠

罗切斯特大学的团队给老鼠注射了从捐赠的人类胎儿中提取的未分化神经胶质细胞。第二年，他们分化成成熟的星形胶质细胞，其数量也从最初的30万增加到1200万，取代了老鼠大脑中相同类型的细胞。

对比发现，在小鼠记忆和认知的标准测试中，“半脑小鼠”的记忆比正常小鼠高四倍。因此，研究人员认为，通过注射人类脑细胞，动物可以变得更聪明。

对此，一些科学家担心这样的实验可能会导致一些高智商动物的诞生。然而，这项研究的负责人、美国罗切斯特大学医学中心的研究员斯蒂芬·戈德曼博士说，这项研究并没有在老鼠身上培养人脑，而只是提高了老鼠大脑神经细胞系统的效率，因此不会有类似人类的思维能力。

北京大学心理学教授沈正向《中国科学报》记者解释说，神经胶质细胞不是神经元。它们广泛分布于中枢和外周神经系统，其数量远远大于神经元。它们参与神经元的活动，但主要具有支持、保护和滋养神经元的功能，而没有感觉刺激和传导冲动的功能。因此，它们不是神经活动的载体，不能传递信息。

"本质上，‘半脑老鼠’仍然是一只老鼠，不能成为变种."沈正说。

动物品种的伦理限制

事实上，这种“半脑老鼠”实验并不是最近的研究。

2005年，由加州圣地亚哥索克研究所遗传学实验室教授弗雷德·盖奇领导的研究小组将人类胚胎干细胞植入几个14天大的小鼠胚胎中，每个胚胎有10万个胚胎。这些老鼠出生时大脑中有0.1%的人类脑细胞。

研究发现，尽管植入小鼠胚胎的人类胚胎干细胞并不十分成熟，但它们可以在小鼠胚胎中继续发育和成熟，并与小鼠干细胞融合形成新的小鼠大脑。

当时，这个实验也引起了许多伦理争议。

人与动物的杂交将打破人与动物的界限，破坏稳定的生态平衡。

"当他们有一些人性特征时，他们的道德地位需要重新考虑."北京协和医科大学人文学院的张新庆教授认为，到那时，人类与这种生物及其周围环境的关系必须重新建立起来。

然而，在张新庆看来，这种结果本身的可能性是值得怀疑的。“因为人脑是一个整体，它只能强化动物神经细胞的某些部分，而不能使它们具备人脑的复杂功能。”

正如瑞特·盖奇所说，它们离人脑和人性还有一段距离。

然而，也是由于潜在的伦理风险，研究人员在进行这样的实验时通常会非常小心。他们将确保这些实验动物在表现出人类的某些行为特征时会立即停止测试。

高盛还表示，研究小组不会试图将人类细胞植入猴子体内。

干细胞治疗研究的通用策略

如果不是为了高智商动物的出生，干细胞移植在跨物种动物中的实验目的是什么？

高盛认为，大脑混合的老鼠对精神分裂症和其他精神疾病的研究具有重要意义，也可以用来测试多发性硬化症等疾病的新治疗方案。

这是因为研究小组在一项平行实验中发现，当人类未分化的神经胶质细胞被植入难以形成髓鞘的小鼠体内时，它们将分化成少突胶质细胞。髓鞘具有绝缘作用，可防止神经冲动传导过程中的电流扩散，保证神经元活动不会相互干扰。如果髓鞘缺失，可能会诱发多发性硬化。髓鞘本身是由少突胶质细胞形成的。因此，神经胶质细胞移植可用于治疗此类中枢神经脱髓鞘疾病。

就在今年10月，美国科学院杂志(PNAS)发表了一篇由北京大学分子医学研究所周专家组成的研究小组的文章。他们在体外培养条件下将人胚胎干细胞分化为神经干细胞，定向转化为多巴胺样神经元，效率为65%，并将这些神经元移植到帕金森病大鼠的纹状体中。结果表明，这些移植的多巴胺样神经元能够通过分泌多巴胺显著促进纹状体内多巴胺的释放和再摄取，并减轻帕金森病大鼠的运动功能障碍。

该论文的第一作者、北京大学分子医学研究所博士生康*告诉《中国科学日报》，目前干细胞治疗研究的共同策略是将人干细胞移植到小鼠和大鼠体内进行研究。"这些实验的目的是验证干细胞在动物体内的治疗效果或机制。"

不难理解，根据传统的动物模型，一般采用同种动物移植，但不能消除的是临床试验的跨度。跨物种动物干细胞移植实验可以作为人类实验之间的中间桥梁。

国家干细胞工程技术研究中心主任、中国医学科学院血液研究所教授韩也表示，通过这一实验设计，研究人员可以在进行人体试验前大致判断是否有治疗的可能性以及是否存在严重并发症。

康*提到，虽然将人细胞移植到小鼠体内在理论上与人细胞自身的移植是一致的，但是在跨物种细胞注射后通常存在免疫排斥。

因此，韩解释说，有时，根据需要，研究人员会选择免疫缺陷小鼠做实验，以减少排斥反应。

"值得注意的是，一些组织，如神经系统，很少被排除在外."韩·钟超说:“这是因为排斥反应与免疫细胞反应有关，而神经组织中的免疫细胞较少。”