聪明猪

猪猪笨, 又好吃, 还想变聪明, 于是到处找吃了可以变聪明的东东。 真的找到一些哦, 于是开个博客来分享......
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什么是迷你大脑?

(2018-08-10 05:31:37) 下一个

这是一团橡皮擦大小的细胞,被称为[类脑器官],它是实验室培养出来的神经元和其他大脑组织的集合体,科学家可以透过它来研究发展完全的人类大脑,而且它可以由你身上的皮肤细胞培养而来。

为什么我们需要这么一个东西呢? 因为神经学家面临一个问题:由于在厚厚的头骨保护下又被多层组织包裹,在活体情况下观察人类大脑十分困难。好几世纪以来,科学家已经尝试通过解剖尸体,动物模型,还有近年来开始使用的成像技术来了解大脑。我们通过这些方法已经有很多发现,但它们仍有局限,像是阿兹海默症和精神分裂症等疾病,还有对于人脑产生影响的恶疾,例如兹卡病毒,我们依然看不见,不理解。

如同人脑一般运作的类脑器官不是生物体的一部分。它们来自尚未分化的干细胞,也就是可以发展成从骨头到大脑或任何身体组织的细胞。科学家可以从皮肤细胞中制造出未分化的干细胞,这代表他们可以从有某特定症状的人身上提取一个皮肤细胞样本来培养那个人的类脑器官。

培养类脑器官最困难,令科学家困扰多年的部分是找到由糖,蛋白质,维他命和矿物质组成的完美比例,去诱导干细胞发展为神经细胞。这一直到最近的2013年才被发现,至于剩下的步骤则出奇简单,因为神经干细胞可以自行成长,就象一粒种子长成一棵植物,它只需要大脑的 [泥土,水和阳光]:一种可以模拟胚胎组织的特殊胶,一个温度设定在体温的培养器,还有一些模仿血液流动的轻微晃动。

这些干细胞会长成一个处于发展前期人脑的迷你版,拥有可以互相连接沟通的神经元,并且组成简单的神经网络。这个迷你大脑将会循着胚胎大脑发展的所有步骤。经由观察这个过程,我们就能了解神经元是如何发展的,以及我们的大脑皮层中最后怎么会有这么多的神经元,让我们所拥有的逻辑思考能力之类的感知能力比其他物种更好。

但是能够在实验室里培养[大脑],即使是迷你版的,也产生了一些道德问题,例如:它们能否独立思考或是发展意识呢?

答案是否定的,而原因有好几个:类脑器官和真正完整大脑的组织种类相同,但两者的组织方式不同,类脑器官就象一架已经被拆解并随机重组的飞机,你依然可以研究它的机翼,引擎还有其他部分,但这架飞机不可能飞起来。

同样的,类脑器官让我们可以研究不同部分的大脑组织,但它自己却不能思考。就算迷你大脑和真正的大脑有一样的组织方式,它们还是没有办法思考或是发展出独立意识。我们的大脑之所以如此聪明,有很大一部分是因为它的尺寸,而迷你大脑仅含有十万个神经元,无法和拥有860亿神经元的完整大脑相比。科学家不太可能在短期内培养更大的类脑器官。没有血管来提供细胞团养分,它们的尺寸被限制在一公分以下。

所以最后可以总结 [迷你大脑] 没有能力和外界互动。我们通过互动来学习:接收眼睛,耳朵和其他感官的讯息并对它们产生回应,这个回馈圈可以发展成主导有意识思考和行为的复杂神经系统。没有它,类脑器官无法产生可以运作的网络。

它们完全不象实际运作中的人类大脑,但[迷你大脑] 是个前所未有的工具,可以帮助我们了解从发展到疾病的很多事。幸运的话,这些低微的类器官可以帮助我们发现是什么使人类的大脑与众不同,也或许能让我们距离能够回答这个古老问题更近一些:是什么让我们成为人类?

来源: TED-Ed 短视频课程https://www.youtube.com/watch?v=s_LxZx42sIk&t=9s

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