将人类神经元移植到大鼠的大脑中

【字体: 时间:2022年10月13日 来源:The Scientist

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  2分钟读取被改造成对蓝光有反应的人类细胞,在受到刺激时影响了大鼠的行为。

  

他们今天(10月12日)在《Nature》杂志上报告说,研究人员首次成功地将人类神经元移植到幼鼠的大脑中。人类细胞与大鼠神经元形成连接,可以用来控制大鼠的行为。

为了进行人体细胞实验,特别是在研究某些药物的作用时,科学家们开发了一种叫做类器官的模型:从干细胞中生长出来的微小结构,模仿人类大脑或其他器官。然而,它们自己无法复制真实人类神经元发育的复杂性。

为了进一步发展类器官,科学家将人类大脑类器官移植到几天大的幼鼠的大脑中,幼鼠的免疫系统被抑制,以防止排斥人类细胞。通过使用年轻大鼠而不是成年大鼠,研究人员希望这些细胞能更顺利地融合在一起,并在大鼠大脑中形成更多的连接。事实上,他们报告说,人类的神经元成熟得很成功,比在培养皿中生长的神经元大六倍,并通过突触与大鼠的神经元形成连接。斯坦福大学神经科学家、主要作者Sergiu Pasca说:“这些细胞刚刚进入了另一个成熟阶段。

为了测试移植的人类神经元是否会影响幼鼠的行为,Pasca和其他研究人员使用一种名为光遗传学的技术对人类细胞进行了基因改造,这种技术允许细胞对光做出反应。然后,当他们给大鼠提供水的时候,他们用一根光纤电缆在与大鼠集成的人类神经元上发出蓝光。大鼠很快就把光线和水联系起来:仅仅两周后,它们就开始舔水,期待着光线照射时喝水。

这项研究提出了有关对待动物的伦理问题。

加州大学洛杉矶分校动物法教授Taimie Bryant说:“我认为,把动物作为人类可以利用的资源,在道德上是永远都不合理的。在我看来,大鼠的意识在没有人类操纵的情况下是相当了不起的,破坏大鼠的大脑象征着一种对待自然的态度,这种态度危及人类和非人类动物在地球上继续生存的前景。”其他专家表示担心,鼠类大脑的变化可能会为实验室动物的高级认知能力打开大门。新加坡国立大学的生物伦理学家Julian Savulescu在接受《Technology Review》采访时表示:“这增加了一种可能性,即你正在创造一种增强的鼠类,它的认知能力可能比普通老鼠更强。”

Pasca告诉《Technology Review》,这项研究中的大鼠没有显示出任何先进认知或人类行为的证据。抛开伦理问题,他相信这样的工作可以显著推进药物开发,帮助解决复杂的人类疾病。“挑战疾病将需要大胆的方法,”他说。“我们需要建立人类模型,概括人类大脑的更多方面,以研究这些独特的人类状况。”

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