Учените се опитват да създадат мозъка на хората и други животни възможно най-близо до настоящето. Това е важно за експериментите, трансплантацията на органи и изследването на болестите. Възможно е в близко бъдеще да бъде възможно да се отглеждат проби със съзнание в епруветки.
Безглави прасета
През април 2018 г. списанието Nature публикува отворено писмо от 17 водещи неврофизиолози в света, в което призовава за разработване на правила и ограничения за експерименти с изкуствено израснала нервна тъкан, тъй като много скоро ще бъде възможно да се пресъздадат не само структурите, но и функциите на мозъка. С други думи, много вероятно е някои лабораторни проби да покажат признаци на съзнание и трябва да сте подготвени за това. Всъщност това беше отговор на доклад на учени от Йейлския университет, че държат мозъка на прасето, отделен от тялото, жив 36 часа. За възстановяване на кръвообращението в мозъка на повече от сто животни четири часа след обезглавяването им бяха използвани специално разработена система за отопление BrainEx и синтетичен заместител на кръвта. В реанимацията по този начин бяха открити милиарди живи, ефективни нервни клетки. Въпреки това нямаше електрическа активност - това беше показано с електроенцефалограма. Затова учените стигнаха до извода, че мозъкът е жив, но е в кома, което означава, че няма съзнание. Според авторите на работата, съживените мозъци на свинете могат да послужат като материал за тестване на нови лекарства за рак или болест на Алцхаймер. В допълнение, технически това откритие може да се разглежда като начин да се поддържа орган жив за по-нататъшна трансплантация или да се направи мозък, отглеждан в лабораторна работа. Според авторите на работата, съживените мозъци на свинете могат да послужат като материал за тестване на нови лекарства за рак или болест на Алцхаймер. В допълнение, технически това откритие може да се разглежда като начин да се поддържа орган жив за по-нататъшна трансплантация или да се направи мозък, отраснал в лабораторна работа. Според авторите на работата, съживените мозъци на свинете могат да послужат като материал за тестване на нови лекарства за рак или болест на Алцхаймер. В допълнение, технически това откритие може да се разглежда като начин да се поддържа орган жив за по-нататъшна трансплантация или да се направи мозък, отраснал в лабораторна работа.
Мозъци в епруветка
Този проблем се решава отблизо от средата на 2000-те, когато японските биолози последователно отглеждат мозъчната кора, хипофизата и зрителната чашка - израстък на стената на диенцефалона в ембриона на бозайниците. Стволовите клетки са били използвани навсякъде като строителни материали. През 2012 г. американски учени получили в лабораторни условия преден мозък с кора, чийто етап на развитие съответства на мозъка на човешки ембрион в края на първия триместър на бременността. Експертите от университета в Станфорд отиват по-далеч и три години по-късно създават малки бучки, които имитират мозъка на новородено бебе веднага след раждането. В същото време изследователи от Университета в Охайо отглеждат пълноценен човешки мозък от стволови клетки, съответстващ на нивото на ембрион на пет седмици. Според авторите на експеримента,почти напълно възпроизведе всички основни области на мозъка, но съдовата система липсваше. Следователно той не можеше по-нататък да се развива и функционира.
Малка, но отдалечена
Мозъците от епруветки все още са много малки. Например размерите на пробите от Станфорд са само три до четири милиметра. Изработеният от Охайо орган не е по-голям от гумка на върха на молив.
Промоционално видео:
Основната причина за умалителността е липсата на кислород и хранителни вещества, които съдовата система доставя на вътрешните органи. Изкуствените мозъци нямат такава система и единственият възможен начин за проникване на молекулите на необходимите вещества е през тъканите.
Освен това хранителният разтвор, в който се отглеждат мозъци, не е в състояние напълно да възпроизведе специфичната микросреда, в която расте и се развива човешкият мозък. Това от своя страна ограничава достъпа на сигнални молекули, които предават сигнали или стимули от клетка в клетка. В жив организъм нарушенията в предаването на сигнала водят до развитие на рак, автоимунни заболявания и диабет, в изкуствените - до ограничаване на размера.
Неандерталски мозък
Едно от възможните решения е създаването на химерни животни, тоест трансплантацията на порасналите части на човешкия мозък на някакво лабораторно животно. Първите експерименти бяха проведени върху мишки. През 2015 г. специалисти от Salk Institute for Biological Research (САЩ) обявиха, че трансплантират органели, отглеждани в епруветка, в мозъка на гризачи и успяват да ги свържат с кръвоносната система на животните. След три месеца, 80 процента от мишките са насадили изкуствена неврална тъкан. Вярно, както отбелязват авторите на работата, оперираните гризачи не станаха по-умни: поведението им не се различаваше от обичайното. Учените вярват, че подобни изследвания ще доведат до революция на регенеративната медицина и ще позволят на възрастните клетки да бъдат имплантирани при хора. Ако експериментите са успешни, ще бъде възможно да се трансплантират всички органели, създадени в епруветка - включително неандерталските. Не толкова отдавна американските биолози получиха мозъка на неандерталеца в лабораторията. За това в ДНК на стволови клетки е въведена мутация, характерна за генома на древните хора. Една мутация коренно промени структурата на невронните връзки и дори формата на органелите.
Невроните в неандерталната нервна тъкан мигрират по-бързо и образуват по-малко синапси в сравнение с човешкия мозък. Според авторите на изследването това е подобно на това, което се случва в органелите, направени от аутистични клетки. Но самата изкуствена неврална тъкан говори малко за това как ще функционира мозъкът на възрастните - и това е, което учените особено се интересуват.
За да разберете всички процеси, протичащи в мозъка на неандерталеца, трябва да фиксирате електрическа активност в него, което показва съзнанието. И тук учените ще влязат в сивата зона, за която предупредиха авторите на априлското писмо. Те ще имат прекрасен експериментален модел, който ще помогне да отговори на много въпроси, но този модел ще усети всичко и вероятно ще разбере.
Алфия Еникеева