美国两科学团队完成其植入鼠脑动物实验

四年前，奥地利科学家发现了用干细胞培养人脑组织的方法，此后人脑器官取得了惊人的进展。现在，他们已经能够用电刺激来模拟真实大脑的跳动，产生像成熟大脑一样的新神经元，并发展成大脑中负责思考、语言、判断和其他认知功能的6层皮层区域。这些类似大脑的器官小于一粒大豆的大小，只能在实验室的血管中进行研究。

然而，根据《科学美国人》杂志网站上的一份报告，美国的两组科学家在最近的美国神经科学协会年会上说，他们将人类大脑器官植入实验小鼠的大脑。其中，索克生物研究所著名的神经生物学专家弗雷德·h·盖奇的团队已经证明，植入后，人脑器官与小鼠的血液循环系统相连，其中的神经元也可以输入轴突，将神经信号传递到小鼠的多个大脑区域。

宾夕法尼亚大学的艾萨克·陈领导的神经外科小组发现，当光线照射到实验小鼠的眼睛上时，植入人体大脑器官的神经元会发出闪光信号，表明人和小鼠脑组织在功能上是一体的。

在给人类大脑发育和神经系统疾病的认知带来革命性变化的同时，对类脑器官的蓬勃发展的研究再次面临伦理争议，如实验动物是否具有人类情感和意识。

小鼠人脑器官的功能化

上述实验论文都没有正式发表。盖格的团队已经将论文提交给了一家著名的科学杂志，所以它只向会议提交了一份摘要。综上所述，人脑器官植入实验小鼠体内后，成功地与小鼠的血液循环系统相连，一些成熟的神经细胞将神经轴突延伸到小鼠的多个脑区，在类脑器官和小鼠大脑之间传递神经信号。然而，盖格没有透露太多关于大脑样器官的大小以及老鼠的行为是否已经改变。

艾萨克·陈向大会提交了他的团队关于人类大脑器官的21篇论文。他们将人脑器官植入11只成年大鼠大脑的次级视觉皮层，负责处理视觉信号，如被观察物体的颜色和方向。根据这篇论文，这些直径为2毫米的人类大脑器官都存活了至少2个月。一些人脑轴突被导入大鼠大脑，一些轴突在大鼠大脑中再生1.5毫米并进入连接左右大脑半球的胼胝体。当他们用光照射老鼠的眼睛时，他们发现人类大脑器官中的神经细胞受到刺激，并发出闪光信号，证明老鼠的大脑组织功能完全正常。

给脑科学带来革命性的影响

除了在神经科学年会上首次宣布两个实验小组植入动物体内的研究结果外，科学家们还揭示了人类大脑器官在实验室研究中的重大进展。例如，一些科学家已经将人脑器官与实验血管中的视网膜细胞连接起来，使它们具有光敏感性，从而产生视觉。其他科学家已经将模拟人类前脑的上下两部分结合起来，在这两部分之间建立神经连接，从而开发出3D类大脑器官，这是模拟不同大脑区域之间复杂连接的一大进步。

有了这些实验经验，科学家可以将2个、3个甚至1000个类似的器官连接在一起，获得越来越大的类大脑结构，模拟成熟的人脑，并找出自闭症、癫痫和精神分裂症等神经疾病的原因。

艾萨克·陈研究类大脑器官的最大目的是修复大脑损伤。他们认为人脑是一个非常严格有序的结构，现有的类脑组织植入大脑后会自我完善，与受损部分建立联系并有效修复。对类脑器官的研究将给神秘的脑科学带来革命性的影响。

快速发展需要伦理管理来跟上

然而，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的伦理学跟上它的快速发展。

目前，在美国，国家卫生研究院只颁布了禁止将人类干细胞引入脊椎动物早期胚胎研究的法规，并且没有管理人体器官植入的法规。人们没有充分意识到器官样研究的进展，也没有要求成立一个特别委员会来研究相关政策。

斯坦福大学的法律学者和生物伦理学家汉克·格里利(Hank Greeley)表示，尽管类大脑器官尚未形成思维，植入老鼠大脑的数量也很少，但老鼠不可能产生意识或高级智能，但这些后果需要提前做好准备。一旦动物实验赋予老鼠自尊等人类特征，它们的物种身份将变得难以界定。

尽管有各种各样的伦理问题，从事类大脑器官研究的科学家说，类大脑器官具有人类认知和情感能力的假设仍然非常遥远。他们的共同目标是通过注射神经元或在未来植入类似大脑的组织，让患有中风、自闭症和帕金森病等神经疾病的患者完全摆脱痛苦，过上更健康的生活。

(北京，11月12日，《科技日报》)

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