Forskere forsøger at skabe hjernen hos mennesker og andre dyr så tæt som muligt på nutiden. Dette er vigtigt for eksperimenter, organtransplantation og undersøgelse af sygdomme. Det er muligt, at det i den nærmeste fremtid vil være muligt at dyrke prøver med bevidsthed i prøverørene.
Hovedløse grise
I april 2018 offentliggjorde tidsskriftet et åbent brev fra 17 førende neurofysiologer i verden med opfordring til udvikling af regler og begrænsninger for eksperimenter med kunstigt dyrket nervevæv, da meget snart det vil være muligt at genskabe ikke kun strukturer, men også hjernens funktioner. Med andre ord er det meget sandsynligt, at nogle laboratorieprøver er ved at vise tegn på bevidsthed, og du er nødt til at være forberedt på dette. Faktisk var dette et svar på en rapport fra forskere ved Yale University om, at de holdt svinens hjerne, adskilt fra kroppen, i live i 36 timer. Et specielt designet BrainEx opvarmet pumpesystem og syntetisk bloderstatning blev brugt til at gendanne blodcirkulationen til hjernerne på mere end hundrede dyr fire timer efter, at de blev halshugget. I hjerne, der blev genanvendt på denne måde, blev der fundet milliarder af levende, effektive nerveceller. Der var dog ingen elektrisk aktivitet - dette blev vist ved hjælp af et elektroencefalogram. Derfor konkluderede forskere, at hjernen lever, men er i koma, hvilket betyder, at der ikke er nogen bevidsthed. Ifølge forfatterne af værket kan de revitaliserede svinehjerner yderligere tjene som materiale til test af nye lægemidler mod kræft eller Alzheimers sygdom. Teknisk set kan denne opdagelse ses som en måde at holde et organ i live til yderligere transplantation eller for at få en hjerne dyrket i et laboratorium. Ifølge forfatterne af værket kan de revitaliserede svinehjerner yderligere tjene som materiale til test af nye lægemidler mod kræft eller Alzheimers sygdom. Teknisk set kan denne opdagelse ses som en måde at holde et organ i live til yderligere transplantation eller for at få en hjerne dyrket i et laboratorium. Ifølge forfatterne af værket kan de revitaliserede svinehjerner yderligere tjene som materiale til test af nye lægemidler mod kræft eller Alzheimers sygdom. Teknisk set kan denne opdagelse ses som en måde at holde et organ i live til yderligere transplantation eller for at få en hjerne dyrket i et laboratorium.
Hjerner i et reagensglas
Dette problem er blevet håndteret tæt siden midten af 2000'erne, hvor japanske biologer konsekvent har dyrket hjernebarken, hypofysen og den optiske kop - en udvækst af diencephalon-væggen i embryoet fra pattedyr. Stamceller er blevet brugt overalt som byggematerialer. I 2012 opnåede amerikanske forskere under laboratorieforhold en forhjerne med en cortex, hvis udviklingsstadie svarede til hjernen i et menneskeligt embryo ved udgangen af første trimester af graviditeten. Eksperter ved Stanford University gik videre og tre år senere skabte små klumper, der efterligner hjernen til en nyfødt baby umiddelbart efter fødslen. På samme tid voksede forskere fra Ohio University en fuldgyldig menneskelig hjerne fra stamceller, svarende til niveauet for et fem uger gammelt embryo. Ifølge forfatterne af eksperimentet,næsten fuldstændigt gengivet alle de vigtigste områder af hjernen, men det vaskulære system manglede. Derfor kunne han ikke videreudvikle og fungere.
Lille men fjerntliggende
Reagensglashjerner er stadig meget små. F.eks. Er dimensionerne af Stanford-prøver kun tre til fire millimeter. Det Ohio-fremstillede organ er ikke større end et viskelæder på spidsen af en blyant.
Salgsfremmende video:
Hovedårsagen til mindskelsen er manglen på ilt og næringsstoffer, som det vaskulære system leverer til de indre organer. Kunstige hjerner har ikke et sådant system, og den eneste mulige måde for molekylerne af nødvendige stoffer at trænge igennem er gennem væv.
Derudover er næringsopløsningen, hvor hjerner dyrkes, ikke i stand til fuldt ud at reproducere det specifikke mikromiljø, hvor den menneskelige hjerne vokser og udvikler sig. Dette begrænser igen adgangen til signalmolekyler, der transmitterer signaler eller stimuli fra celle til celle. I en levende organisme fører forstyrrelser i signaloverførsel til udvikling af kræft, autoimmune sygdomme og diabetes hos kunstige sygdomme - til størrelsesbegrænsning.
Neanderthal hjerne
En af de mulige løsninger er oprettelsen af kimæredyr, det vil sige transplantation af de dyrkede dele af den menneskelige hjerne til en slags laboratoriedyr. De første eksperimenter blev udført på mus. I 2015 annoncerede specialister fra Salk Institute for Biologic Research (USA), at de transplanterede organeller, der er dyrket i et reagensglas i hjørnerne fra gnavere, og formået at forbinde dem til kredsløb hos dyr. Efter tre måneder fik 80 procent af musene kunstigt neuralt væv indgroet. Rigtigt, som forfatterne af arbejdsnotatet, blev de opererede gnavere ikke smartere: Deres adfærd adskiller sig ikke fra sædvanligt. Forskere mener, at sådan forskning vil revolutionere regenerativ medicin og tillade, at dyrkede celler kan implanteres i mennesker. Hvis eksperimenterne er vellykkede, vil det være muligt at transplantere organeller, der er oprettet i et reagensglas - inklusive neandertaler. For ikke så længe siden opnåede amerikanske biologer hjernen til en neandertaler på laboratoriet. Til dette blev en mutation, der er karakteristisk for antikken, genomet introduceret i stamcellernes DNA. En mutation ændrede radikalt strukturen af neurale forbindelser og endda formen af organeller.
Neuroner i neanderthal nervevæv vandrede hurtigere og dannede færre synapser sammenlignet med den menneskelige hjerne. Dette svarer til hvad der sker i organeller fremstillet af autistiske celler ifølge undersøgelsesforfatterne. Men kunstigt neuralt væv siger kun lidt om, hvordan den voksne hjerne vil fungere - og det er forskere især interesseret i.
For at forstå alle de processer, der finder sted i den neandertaler hjerne, er du nødt til at fikse elektrisk aktivitet i den, hvilket indikerer bevidsthed. Og her vil forskere komme ind i den grå zone, som forfatterne af aprilbrevet advarede om. De vil have en vidunderlig eksperimentel model, der kan hjælpe med at besvare mange spørgsmål, men denne model vil føle alt og sandsynligvis forstå.
Alfiya Enikeeva