據(jù)報(bào)道，借助于干細(xì)胞，科學(xué)家已經(jīng)成功培育出跳動(dòng)的心臟組織、氣管和膀胱?，F(xiàn)在，奧地利科學(xué)家又在培育人體器官的道路上向前邁進(jìn)了重要一步——利用干細(xì)胞這種可編程細(xì)胞培育出迷你大腦。確切地說(shuō)，他們培育的是“大腦類器官”。這種只有豌豆大小的類器官構(gòu)成了人類大腦組織。借助于類器官，科學(xué)家能夠解答與大腦發(fā)育以及zui初發(fā)育階段出現(xiàn)的紊亂有關(guān)的一系列重大疑問(wèn)。

    相關(guān)人員表示，利用干細(xì)胞培育的迷你大腦并不是功能正常的大腦，就像是一輛發(fā)動(dòng)機(jī)放在車頂或者車輪放在引擎罩上的汽車，無(wú)法駕駛。不過(guò)，這仍舊是一項(xiàng)重大科研成就。

    研究論文主執(zhí)筆人、奧地利科學(xué)家分析生物科技研究所研究員瑪?shù)蔓惸?蘭卡斯特指出，這些類器官的構(gòu)成與一個(gè)9周或者10周大的胚胎的大腦類似。研究中，蘭卡斯特和同事共培育了數(shù)百個(gè)類器官。在發(fā)育初期，人類大腦的一些主要區(qū)域以及類似中腦和后腦等區(qū)域已經(jīng)擁有可辨認(rèn)的特征，包括背側(cè)皮層、腹側(cè)前腦以及產(chǎn)生腦脊髓液的脈絡(luò)叢。拉納卡斯特和同事指出他們?cè)谒嘤拿阅愦竽X的同樣區(qū)域也發(fā)現(xiàn)了這些特征。

    不過(guò)，這些區(qū)域無(wú)法像一個(gè)正常大腦一樣被自然而然地“植入”干細(xì)胞模型。蘭卡斯特說(shuō)：“在正在發(fā)育的胚胎中，你會(huì)看到這些不同區(qū)域并非以同樣的方式組織。”類器官缺少9周大人類胚胎大腦的一些確定特征，例如與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的小腦。此外，在這種類似大腦的結(jié)構(gòu)中，科學(xué)家也極少發(fā)現(xiàn)對(duì)記憶至關(guān)重要的海馬狀突起。

    科諾布里奇指出利用胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞培育的類器官并沒(méi)有明顯差異。研究人員發(fā)現(xiàn)他們培育的類器官具有可變性，一些他們希望研究的大腦區(qū)域并未在類器官中出現(xiàn)。蘭卡斯特通過(guò)使用生長(zhǎng)因子（刺激細(xì)胞增殖的物質(zhì)）的方式引導(dǎo)一些類器官內(nèi)的區(qū)域發(fā)育。在嘗試讓迷你大腦生長(zhǎng)出更多背側(cè)皮層時(shí)，她吃驚地發(fā)現(xiàn)人為干預(yù)下生長(zhǎng)出的背側(cè)皮層數(shù)量不及自然發(fā)育。蘭卡斯特說(shuō)：“我們認(rèn)為不同區(qū)域之間的‘交流’——類器官不同大腦區(qū)域之間的通訊——對(duì)每一個(gè)個(gè)體區(qū)域的發(fā)育都至關(guān)重要。”

    科諾布里奇表示：“很明顯，我們的系統(tǒng)并不適于培育完整大腦。此外，這也不是我們的研究目標(biāo)。利用干細(xì)胞培育具有意識(shí)的大腦結(jié)構(gòu)可能不具有可能性，同時(shí)也不是我們想要的。”雖然培育類器官是向前邁進(jìn)的重要一步，但研究人員距離為中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的神經(jīng)回路進(jìn)行建模仍有很長(zhǎng)的一段路要走。