Искусственные мини-мозги научили «думать»

1 July 2019

В недавнем выпуске Stem  Cell Reports японские исследователи заявили, что им удалось получить искусственные органоиды, соответствующие коре головного мозга человека, и в этих органоидах присутствуют активные сети нейронов, для регистрации работы которых исследователи предложили новые инструменты.

Сеть нейронов в искусственном мини-мозге. Takahashi et. al / Stem Cell Reports
Сеть нейронов в искусственном мини-мозге. Takahashi et. al / Stem Cell Reports

Возможности учёных по получению всевозможных тканей из недифференцированных стволовых клеток сейчас поистине впечатляют: поместив клетки в среду с нужными факторами роста, можно прямо в чашке вырастить даже миниатюрный мозг, точнее, кору головного мозга. Исследования коры головного мозга человека напрямую чрезвычайно трудоёмки, этически противоречивы и зачастую не дают возможности проникнуть в самую суть процессов, происходящих в нервной ткани на уровне отдельных клеток. Исследователи из Университета Киото, Япония сумели вырастить искусственные «мини-мозги» и разработали специальные методы, которые позволяют регистрировать контакты между отдельными нейронами и активность нейронных цепей в выбранном участке органоида с разрешением до 1000 клеток. Разумеется, это не означает, что теперь в руках исследователей – полноценные «думающие» мини-мозги, за которыми можно наблюдать в реальном времени. Вообще, этим органоидам много чего недостаёт до того, чтобы быть полноценными мини-мозгами, в частности, они лишены кровеносных сосудов и защитных оболочек. Тем не менее, это вполне рабочая модель коры головного мозга человека, которая даст возможность учёным проникнуть в самые потаённые уголки нашего мозга.

Однако работа с мини-мозгами не лишена и этических сложностей. Поскольку органоиды соответствуют человеческому мозгу на определённой стадии развития, высказываются опасения, что впоследствии они смогут приобрести нечто вроде самостоятельного сознания. Некоторые люди полагают, что искусственные мозги, помещённые в чашки с необходимыми веществами и подключённые к компьютеру, приобретут сознание, подобное человеческому. Однако, по заверениям японских учёных, до человеческого сознания мини-мозги никогда не доберутся, поскольку они совершенно не взаимодействуют с внешней средой и не получают сигналов извне, что необходимо для формирования сознания. А вот для моделирования неврологических заболеваний и тестирования новых лекарственных препаратов мини-мозги точно подойдут, возможно, они даже будут полезны и в регенеративной медицине.

Текст: Елизавета Минина

Sakaguchi, H., Ozaki, Y., Ashida, T., Matsubara, T., Oishi, N., Kihara, S., & Takahashi, J. (2019). Self-Organized Synchronous Calcium Transients in a Cultured Human Neural Network Derived from Cerebral Organoids. Stem Cell Reports. doi:10.1016/j.stemcr.2019.05.029