{科研}科学家实验室培育出数百个微型人类大脑：迷你“类器官”

2016年10月9日——研究人员在实验室培养了数百个微型人脑，试图用它们来研究自闭症和精神分裂症等精神疾病。他们培养这些大脑的方式出奇的简单。这些“器官样”直径只有三到四毫米，其结构类似于不成熟的人脑。

据国外媒体报道，为什么我们是右撇子还是左撇子？为什么我们会有自闭症？人脑中还有很多未解之谜。有些问题可以通过研究其他动物的大脑来解决，比如老鼠。但是有一些只有人脑才会遇到的独特问题，这种方法很无奈。

最近，研究人员在实验室培养了数百个微型人脑，试图用它们来研究自闭症和精神分裂症等精神疾病。他们培养这些大脑的方式出奇的简单。这些迷你大脑是由细胞培养的。研究小组使用皮肤细胞，但实际上各种细胞都可以使用。

Madeline lancaster是剑桥医学研究委员会分子医学实验室的工作人员，也是参与这项研究的科学家之一。"这些大脑的生长方式与胚胎完全相同。"兰卡斯特博士说。

科学家首先使用蛋白质将这些细胞转化为干细胞。随着它们的继续生长，脑细胞会逐渐分化。然后，研究人员会切断对细胞的营养供应，由于某种未知的原因，脑细胞似乎是这些细胞中最活跃的，所以它们活了下来。研究人员然后将这些脑细胞放入一种特殊的凝胶中，然后将它们放入培养箱中进行培养。

“我们主要关注其他神经发育障碍，如自闭症和智力迟钝。我们将在这些疾病中发现的突变引入迷你大脑，然后基于“器官样”的发展研究它们的发病机制。”兰卡斯特博士说。

2013年，干细胞科学家首次成功培养出第一个“瓶中大脑”。这些科学家希望他们的研究结果能帮助我们找到治疗神经和精神疾病的方法。这些“器官样”直径只有三到四毫米，其结构类似于未成熟的人脑。就像正常大脑一样，这些“类脑”也分为灰质和白质，都包含特定的脑区。

维也纳分子生物技术研究所的Juergen knoblich从一名小头症患者的结缔组织中分离出一些诱导多能干细胞(简称ips细胞)。小头畸形是一种罕见但极其严重的遗传疾病。患者的脑容量比普通人小得多，因此患有严重的精神障碍。像许多神经系统疾病一样，这种疾病很难在老鼠身上研究，因为它们的大脑远没有我们的复杂。

研究小组采用了一种模拟人类胚胎内部环境的3d矩阵支架，并使用了一种称为旋转生物反应器的特殊实验设备，为大脑提供营养和氧气。“这种方法逐渐让我们知道了大脑发育过程中的一些缺陷。我们希望最终能够用它们来研究一些更常见的疾病，比如精神分裂症或者自闭症。”诺布里奇教授说。"我们也希望模拟其中的一些缺陷."

科学家最初的目标是开发一种生物工具，可以用来研究大脑的工作机制，更好地了解脑部疾病和测试新药。许多研究人员希望培养一个与人脑完全一样的大脑。然而，一些研究人员认为，这一目标仍然难以实现。

普利茅斯大学认知研究所的马丁·科茨博士质疑如何培养一个“真正的”人脑。“有‘功能’的人脑有自己的意识，有自己的愿望和梦想，能感知疼痛，会问我们对它做了什么。”他指出。“而且如果我们能在实验室里培育出一个比人脑简单得多的大脑，把它和电子眼、电子耳、电子手连接起来，教会它做点什么——这就像许多简单生物的大脑一样复杂。但在我看来，这并不是那么遥远。”