دانشمندان در حال رشد بافت مغز انسان در موش های زنده هستند - آیا این می تواند ارزیابی رفاه آنها را دشوارتر کند؟

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

چه اتفاقی می افتد زمانی که دانشمندان شروع به تغییر مغز می کنند - همان سیستمی که از طریق آن حالات ذهنی یک حیوان در رفتار بیان می شود؟

در مطالعه‌ای که اخیرا در Nature منتشر شده است، محققان ارگانوئیدهای مغز انسان - ساختارهای کوچک و ساده‌شده‌ای که از سلول‌های بنیادی انسان رشد می‌کنند - در مغز موش‌های زنده کاشته کردند. با گذشت زمان، این ارگانوئیدها توسعه یافته و با سیستم عصبی موش ادغام شدند.

پیوند ارگانوئیدهای متشکل از سلول های انسان به حیوانات، از جمله مغز آنها، چیز جدیدی نیست. با این حال، آزمایش‌های قبلی با یک مانع روبرو بودند: سلول‌های مغز انسان بسیار کندتر از سلول‌های مغز موش رشد می‌کنند، و بنابراین ارگانوئیدها قبل از اینکه بتوانند به طور کامل با مغز موش ادغام شوند، به سرعت از رقابت خارج می‌شوند. در مطالعه جدید، دانشمندان موش‌ها را از نظر ژنتیکی تغییر دادند تا قسمت‌هایی از مغزشان رشد نکند، سپس ارگانوئیدهای انسانی را به فضای خالی پیوند زدند.

ایده ایجاد واهی انسان-حیوان -حیوانات حاوی سلول‌های انسانی- سوالات اخلاقی را به‌ویژه زمانی که مغز را درگیر می‌کند، ایجاد می‌کند. فیلسوفان مختلف استدلال کرده‌اند که با افزایش نسبت بافت مغز انسان، باید در نظر بگیریم که آیا حیوان می‌تواند توانایی‌های ذهنی انسان‌مانند را به دست آورد یا خیر - و اینکه آیا این باید نحوه رفتار ما با آن را تغییر دهد یا خیر. اما من استدلال می‌کنم که سؤالات جدی در مورد توانایی ما در تشخیص رنج حیوانات خیلی قبل از اینکه موش‌ها هوش بیشتری پیدا کنند، مطرح می‌شود.

فیلسوف توماس ناگل نسخه ای از این سوال را در مورد خفاش ها پرسید. او استدلال کرد که موجودات آگاه تجربه خاصی از جهان دارند، اما دیگران نمی توانند از بیرون به آن تجربه دسترسی داشته باشند. در عوض، ما باید آنچه را که دیگران تجربه می کنند استنباط کنیم. در مورد حیوانات، ما این کار را از طریق رفتار و فیزیولوژی آنها انجام می دهیم. اما این رویکرد فرض می‌کند که ما درک می‌کنیم که چگونه آنچه مشاهده می‌کنیم با آنچه حیوان تجربه می‌کند مرتبط است.

هیچ چیز از نظر اخلاقی مهمی در مورد یک سلول وجود ندارد، صرفا به این دلیل که از یک انسان آمده است. دو موش را با زندگی ذهنی و توانایی‌های شناختی یکسان تصور کنید، یکی با استفاده از سلول‌های انسانی پیوند شده و دیگری از طریق تغییری که فقط سلول‌های موش را شامل می‌شود. دشوار است که بفهمیم چرا اولی باید به سادگی مهم تر باشد زیرا برخی از سلول های آن انسان هستند.

اگر واهی ها یک مشکل اخلاقی ایجاد می کنند، بیشتر به دلیل تغییر در ظرفیت های شناختی آنهاست تا اینکه مرز یک گونه را محو کنند.

دلایل خوبی برای شک وجود دارد که موش حاوی سلول‌های مغز انسان می‌تواند چیزی شبیه به هوش انسان ایجاد کند. این به این دلیل است که شناخت انسان‌مانند صرفا از داشتن سلول‌های عصبی کافی به وجود نمی‌آید. موش حاوی نورون‌های قشری انسان هنوز دارای سیستم‌های حسی موش، بدن موش است و بر اساس فرآیندهای گونه‌ای خاص رشد می‌کند. همه این عوامل محدودیت‌هایی را بر انواع ظرفیت‌های شناختی که ممکن است کسب کند تحمیل می‌کنند.

علم رفاه حیوانات به تفسیر بستگی دارد. موش نمی تواند گزارش دهد که استرس دارد یا درد دارد، بنابراین محققان بر شاخص های رفتاری و فیزیولوژیکی تکیه می کنند. به عنوان مثال، تغییرات در لانه سازی، تعامل اجتماعی یا حالات چهره مرتبط با درد، می تواند شواهدی در مورد رفاه موش ارائه دهد.

تغییر مغز یک حیوان این تفاسیر را پیچیده می کند. این به این دلیل است که سیستم بیولوژیکی را که مسئول ایجاد تجربیات یک حیوان است، و ایجاد بسیاری از رفتارهایی که از طریق آن تجربیات را استنتاج می‌کنیم، تغییر می‌دهد.

ممکن است به نظر برسد که یک موش همچنان «مثل موش» رفتار می‌کند، حتی اگر کمتر مطمئن شویم که رفتارش دقیقا به ما می‌گوید چه احساسی دارد.

در مطالعه اخیر نیچر، محققان گزارش دادند که موش‌هایی که ایمپلنت ارگانوئید را دریافت کرده‌اند، در وظایف حافظه کوتاه‌مدت (مانند پیمایش در پیچ و خم) همتراز موش‌های کنترل سالم هستند. محققان هیچ شواهدی دال بر تغییر رفتار یا افزایش هوش مشاهده نکردند.

این اطمینان بخش است. اما فرض کنید یک کایمرا کمتر از یک موش معمولی داماد می شود. محققان هنوز هم می توانند این تفاوت را به دقت اندازه گیری کنند، اما تفسیر آن به عنوان شواهدی از ناراحتی به این معنی است که ما فرض می کنیم که نظافت تقریبا همان رابطه ای را که در یک موش معمولی با تجربیات حیوان دارد حفظ می کند.

همین امر در مورد مشاهده رفتار "عادی" موش نیز صدق می کند. از آنجایی که دقیقا نمی دانیم که تغییر مغز چگونه رفتار را تغییر می دهد، این امر می تواند تشخیص این که آیا شاخص های رفاه ضعیفی که به آنها تکیه می کنیم دیگر دقیق نیستند را دشوارتر کند.

ارگانوئیدهای رشد یافته در ظرف ابزار مهمی برای مطالعه رشد مغز انسان و بیماری ها بوده اند. اما یک ظرف نمی تواند محیط یک مغز زنده را بازتولید کند. پیوند به محققان اجازه می‌دهد تا سلول‌های مغز انسان را در حالی که در یک سیستم عصبی فعال رشد می‌کنند، مطالعه کنند و به طور بالقوه مدل‌های بهتری از اختلالات مغزی و روش‌های جدیدی برای آزمایش درمان‌ها ارائه کنند.

این به خودی خود بحث در مورد اینکه آیا تحقیقات با استفاده از واهی باید متوقف شود را حل نمی کند. عدم اطمینان در مورد رفاه یک حیوان به طور خودکار به این معنی نیست که رفاه آن بدتر است. در اصل می تواند بهتر باشد. کنار گذاشتن تحقیقات بالقوه ارزشمند نیز هزینه دارد.

پیشنهادهایی که محققان برای نظارت بر مطالعات مربوط به واهی ارائه کرده‌اند، قبلا بر نظارت دقیق رفتاری تأکید دارند. اما این ممکن است کافی نباشد. محققان همچنین ممکن است نیاز داشته باشند ثابت کنند که شاخص‌هایی که اندازه‌گیری می‌کنند همچنان به ما می‌گویند که ما فکر می‌کنیم چه می‌کنند. از آنجایی که مداخلات عصبی گسترده‌تر می‌شوند، محققان ممکن است نیاز داشته باشند تا روش‌های ارزیابی رفاه خود را مجددا تأیید کنند.

چه اتفاقی می افتد اگر در نهایت حیوانی با هوش یا شعور انسانی بسازیم؟ شاید هرگز به آن نقطه نخواهیم رسید. اما قبل از اینکه واهی ها مشکل اخلاقی دشواری را ایجاد کنند، نیازی به رسیدن به آن نداریم. خیلی قبل از اینکه حیوانی بسازیم که مثل ما فکر می کند، ممکن است حیوانی بسازیم که دیگر رفتارش را درک نکنیم.

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.