生物科學走到最前沿|科學家用培養皿制作出人類大腦,還讓它長出“眼睛”?細思極恐!

生物科學走到最前沿 , 總能出現一些類似恐怖片的場面 。
今天 , Reddit的科學板塊上 , 就有7萬網友被一個眼睛科學實驗給深深震撼了 。
這個實驗是由德國杜塞爾多夫大學醫學院的神經科學家 , 杰伊·戈帕拉克里希南(JayGopalakrishnan)做的 。
他說 , 為了更好地研究大腦和眼睛的相互作用 , 也為了給先天性視網膜疾病建模 , 他帶領團隊研究出一個能讓大腦類器官生長出眼睛的辦法 。
什么意思呢?
就是他用人類的干細胞制作出近似人腦的東西 , 然后讓這個腦子長出一對“眼睛” 。
研究成果如下圖:
生物科學走到最前沿|科學家用培養皿制作出人類大腦,還讓它長出“眼睛”?細思極恐!
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這個研究發表在《細胞干細胞》雜志上 , 論文很長很復雜 , 但核心論點很清晰 , 杰伊團隊做出了一項創舉 。
多年來 , 人們總是在動物身上研究人類疾病 , 物種的差異導致研究成果有不少誤差 。
為了得到更準確的結果 , 同時不傷害人類和動物 , 科學家們發明出一種叫“大腦類器官”(brainorganoid)的技術 。
研究人員通過提取人類細胞 , 將其轉化為干細胞 , 接著讓它形成類胚胎結構 , 每個胚層能長成不同的身體部位 。
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(顯微鏡下 , 一毫米的大腦類器官)
大腦的神經系統是從外胚層生長出來的 , 研究人員把外胚層細胞放入旋轉式生物反應器中 , 浸泡在營養液里 , 10天后 , 它就能發育出神經元 , 30天后 , 它能長成類似人腦的東西 。
這個東西 , 就叫大腦類器官 。
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(顯微鏡下 , 染色的大腦類器官)
過往 , 曾經有多個研究團隊制造過大腦類器官 , 也有人用干細胞制造視杯和視網膜 , 但沒有哪個團隊是把兩者結合在一起的 。
杰伊團隊是目前唯一將大腦類器官發育出視杯的隊伍 。
他們的大腦類器官在30天左右就形成視杯 , 在50天時 , 眼部結構清晰可見 。
杰伊說 , 這和胎兒的眼睛發育時間是一致的 。
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(視杯是眼球后端一個白色環狀區域 , 位于視盤中 , 視覺神經在此處連接到視網膜 。 嚴格地來講 , 他們做出來的是部分眼睛 。 )
杰伊的視杯中包含不同類型的視網膜細胞 , 這些細胞組成了對光有反應的神經網絡 , 甚至還有晶狀體和角膜組織 。 視網膜結構和大腦相連 。
“在哺乳動物的大腦中 , 我們此前從未在體外系統中看到視網膜的神經纖維伸出來 , 和它的大腦目標連接 。 ”杰伊在論文中寫道 。
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(大腦類器官的神經組織)
這個成功還是能復制的 , 在他們制造的314個大腦類器官里 , 73%都發育出視杯 。
杰伊團隊希望開發出一種辦法 , 讓眼部結構在更長時間內正常運行 , 并且完善眼球的生長 。
“這些含視泡大腦類器官 , 證明了人們可以開發出高度特化的神經細胞 , 為以后生成個性化的類器官 , 以及移植視網膜色素上皮細胞鋪平道路 。 ”
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“我們認為下一代類器官 , 將能夠模擬源于早期神經發育障礙導致的視網膜疾病 。 ”
這事兒 , 科學家們很高興 , 但網友們高興不起來 。
雖然是為了研究疾病 , 但是制造出一個大腦 , 還是一個帶有眼睛的大腦 , 也太嚇人了吧?