Oamenii de știință încearcă să creeze creierul oamenilor și al altor animale cât mai aproape de prezent. Acest lucru este important pentru experimente, transplant de organe și studiul bolilor. Este posibil ca în viitorul apropiat să fie posibilă cultivarea probelor cu conștiință în eprubete.
Porci fără cap
În aprilie 2018, revista Nature a publicat o scrisoare deschisă de la 17 neurofiziologi de frunte din lume care solicită dezvoltarea regulilor și restricțiilor pentru experimente cu țesut nervos crescut artificial, deoarece foarte curând va fi posibilă recrearea nu numai a structurilor, ci și a funcțiilor creierului. Cu alte cuvinte, este foarte probabil ca unele probe de laborator să fie pe cale să prezinte semne de conștiință și trebuie să fii pregătit pentru acest lucru. De fapt, acesta a fost un răspuns la un raport al oamenilor de știință de la Universitatea Yale că au ținut creierul porcului, separat de corp, în viață timp de 36 de ore. Un sistem de pompe încălzite special conceput BrainEx și un înlocuitor de sânge sintetic au fost utilizate pentru a restabili circulația sângelui în creierul a peste o sută de animale la patru ore după ce au fost decapitate. În creierul reanimat în acest fel, s-au găsit miliarde de celule nervoase vii, eficiente. Cu toate acestea, nu a existat nicio activitate electrică - acest lucru a fost arătat printr-o electroencefalogramă. Prin urmare, oamenii de știință au ajuns la concluzia că creierul este viu, dar este în comă, ceea ce înseamnă că nu există conștiință. Potrivit autorilor lucrării, creierele de porci revitalizate pot servi în viitor ca material pentru testarea de noi medicamente pentru cancer sau boala Alzheimer. În plus, din punct de vedere tehnic, această descoperire poate fi văzută ca o modalitate de a ține un organ în viață pentru un transplant suplimentar sau de a face creierul crescut într-o lucrare de laborator. Potrivit autorilor lucrării, creierul de porci revitalizat poate servi în continuare ca material pentru testarea de noi medicamente pentru cancer sau boala Alzheimer. În plus, din punct de vedere tehnic, această descoperire poate fi văzută ca o modalitate de a ține un organ în viață pentru un transplant suplimentar sau de a face creierul crescut într-o lucrare de laborator. Potrivit autorilor lucrării, creierul de porci revitalizat poate servi în continuare ca material pentru testarea de noi medicamente pentru cancer sau boala Alzheimer. În plus, din punct de vedere tehnic, această descoperire poate fi văzută ca o modalitate de a ține un organ în viață pentru un transplant suplimentar sau de a face creierul crescut într-o lucrare de laborator.
Creiere într-o eprubetă
Această problemă a fost abordată îndeaproape de la mijlocul anilor 2000, când biologii japonezi au crescut constant cortexul cerebral, glanda hipofizară și ceașca optică - creșterea peretelui diencefalului în embrionul mamiferelor. Celulele stem au fost folosite peste tot ca materiale de construcție. În 2012, oamenii de știință americani au obținut în condiții de laborator un antebraț cu cortex, a cărui etapă de dezvoltare corespundea creierului unui embrion uman la sfârșitul primului trimestru de sarcină. Experții de la Universitatea Stanford au mers mai departe și trei ani mai târziu au creat mici buline care imită creierul unui nou-născut imediat după naștere. În același timp, cercetătorii de la Universitatea Ohio au crescut un creier uman plin din celulele stem, corespunzând nivelului unui embrion vechi de cinci săptămâni. Potrivit autorilor experimentului,a reprodus aproape complet toate zonele principale ale creierului, dar sistemul vascular lipsea. Prin urmare, el nu a putut dezvolta și funcționa în continuare.
Mic, dar la distanță
Creierele eprubetei sunt încă foarte mici. De exemplu, dimensiunile eșantioanelor Stanford sunt de doar trei-patru milimetri. Organul fabricat din Ohio nu este mai mare decât o radieră pe vârful unui creion.
Video promotional:
Motivul principal al diminutivității este lipsa oxigenului și a substanțelor nutritive, pe care sistemul vascular le livrează organelor interne. Creierele artificiale nu au un astfel de sistem și singura cale posibilă de penetrare a moleculelor substanțelor necesare este prin țesuturi.
În plus, soluția de nutrienți în care crește creierul nu este capabilă să reproducă pe deplin microenvironamentul specific în care crește și se dezvoltă creierul uman. Aceasta, la rândul său, limitează accesul moleculelor de semnalizare care transmit semnale sau stimuli, de la celulă la celulă. Într-un organism viu, tulburările în transmiterea semnalului duc la dezvoltarea cancerului, a bolilor autoimune și a diabetului, în cele artificiale - la limitarea mărimii.
Creierul neanderthal
Una dintre soluțiile posibile este crearea de animale de himeră, adică transplantul părților cultivate ale creierului uman la un fel de animal de laborator. Primele experimente au fost efectuate pe șoareci. În 2015, specialiștii de la Salk Institute for Biological Research (SUA) au anunțat că au transplantat organele cultivate într-o eprubetă în creierul rozătoarelor și au reușit să le conecteze la sistemul circulator al animalelor. După trei luni, 80 la sută dintre șoareci aveau țesut neural artificial grefat. Este adevărat, după cum notează autorii lucrării, rozătoarele operate nu au devenit mai inteligente: comportamentul lor nu diferă de cele obișnuite. Oamenii de știință cred că astfel de cercetări vor revoluționa medicina regenerativă și vor permite implantarea celulelor cultivate la om. Dacă experimentele vor avea succes, va fi posibilă transplantarea oricărui organele create într-o eprubetă - inclusiv a celor de neanderthal. Nu cu mult timp în urmă, biologii americani au obținut creierul unui neanderthal în laborator. Pentru aceasta, o mutație caracteristică genomului oamenilor antici a fost introdusă în ADN-ul celulelor stem. O mutație a schimbat radical structura conexiunilor neuronale și chiar forma organelelor.
Neuronii din țesutul nervos neanderthal au migrat mai repede și au format mai puține sinapse în comparație cu creierul uman. Potrivit autorilor studiului, acest lucru este similar cu ceea ce se întâmplă în organele obținute din celulele autiste. Însă țesutul neuronal artificial în sine spune puțin despre modul în care va funcționa creierul adult - și acest lucru este interesat în special de oamenii de știință.
Pentru a înțelege toate procesele care au loc în creierul neanderthal, trebuie să fixați activitatea electrică în el, ceea ce indică conștiința. Și aici oamenii de știință vor intra în zona gri, despre care au avertizat autorii scrisorii din aprilie. Vor avea un model experimental minunat care va ajuta să răspundă la multe întrebări, dar acest model va simți totul și va înțelege probabil.
Alfiya Enikeeva
