مغز موش بخشی از انسان در پیشرفت علمی توسعه یافته است

این تحقیق سوالاتی را در مورد معنای تغییر طرز تفکر و احساس حیوانات آزمایشگاهی مطرح کرده است

دانشمندان علوم اعصاب در ایالات متحده با موفقیت موش ها را برای داشتن سلول های انسانی فعال در داخل مغز خود سازگار کردند.

محققان امیدوارند که درمان‌های بالقوه بیماری‌های روانپزشکی و رشد عصبی که فقط در انسان اتفاق می‌افتد، اکنون بر روی جوندگان آزمایشگاهی آزمایش شوند.

در حالی که موش هایی با مغزهایی که تا حدی انسان هستند ممکن است شبیه یک آزمایش کافکایی به نظر برسند، دانشمندان گفتند اینها "موش هایی نیستند که مانند انسان فکر می کنند".

این حیوانات از نظر ژنتیکی - و با جراحی تغییر یافته اند - به طوری که بخشی از بافت مغز آنها انسان است.

دانشمندان گفتند کار آنها که در مجله Nature منتشر شده است، با بررسی اخلاقی مستقل انجام شده است.

در اسکن موش های کاشته شده، محققان توانستند ارتباط بین سلول های مغز انسان و بقیه مغز موش را مشاهده کنند.

هدف از این پیشرفت پیچیده اخلاقی، درک بهتر بیولوژی اختلالات مغزی بود که در حال حاضر هیچ درمان موثری برای آن وجود ندارد.

برخی از شرایط را نمی توان در موش مطالعه کرد، فقط به این دلیل که جوندگان برخی از اختلالات مغزی را که ما انجام می دهیم، ایجاد نمی کنند.

همانطور که محقق ارشد پروفسور سرگیو پاشکا از دانشگاه استنفورد در یک کنفرانس مطبوعاتی توضیح داد، روانپزشکی "یکی از پایین ترین میزان موفقیت برای آزمایشات بالینی" را دارد.

او در یک کنفرانس مطبوعاتی گفت: «حتی داروهایی که واقعا به آزمایش‌های بالینی راه پیدا می‌کنند - که به نظر می‌رسد در مدل‌های حیوانی واقعا خوب کار می‌کنند - در کلینیک به طرز چشمگیری شکست می‌خورند». این به ما می‌گوید که اطلاعات زیادی درباره زیست‌شناسی انسان از دست داده‌ایم و گرفتن آن‌ها ضروری است.»

محققان دانشگاه استنفورد گفتند که برای برخی از شرایط پیچیده، از جمله صرع، اوتیسم و ​​فلج مغزی، این بیماری پتانسیل "دگرگون کننده" را دارد.

پاسکا گفت: «در اینجا ما مدل جدیدی داریم که به ما امکان می‌دهد در واقع جنبه‌هایی از عملکرد مغز انسان را به گونه‌ای ثبت کنیم که قبلا امکان‌پذیر نبوده است».

امید این است که این روشی جدید برای بررسی بیولوژی برخی از اختلالات مغزی انسان ارائه دهد

مغز انسان از میلیاردها سلول تشکیل شده است که در میلیون‌ها مدار به هم متصل شده‌اند و درک رشد آن و اینکه دقیقا در سطح سلولی چه اتفاقی می‌افتد، زمانی که همه چیز اشتباه می‌شود را دشوار می‌کند.

در حالی که این تحقیقات اولین بار نیست که نورون های انسانی در جوندگان آزمایشگاهی کاشته می شوند، اما این دانشمندان این رویکرد را به سطح جدیدی رساندند.

اول، آن‌ها موش‌ها را با مهندسی ژنتیک ساختند تا تقریبا هیچ یک از قشر مغز خود را ایجاد نکنند - این لایه بیرونی مغز است که گاهی اوقات به آن "ماده خاکستری" می‌گویند. این تفکر، حافظه و حواس سطح بالاتری را کنترل می کند.

محققان سپس از سلول های پوست گرفته شده از انسان استفاده کردند و آنها را "بازبرنامه ریزی" کردند، بنابراین آنها به قطعاتی از بافت مغز مانند تبدیل شدند.

اینها ساختارهایی هستند که ارگانوئیدها نامیده می شوند - آنها مغز کاملی نیستند که در ظروف رشد کرده اند، مجموعه های بیشتری از سلول های زنده و متصل هستند.

هنگامی که این ارگانوئیدها در مغز موش کاشته شدند - سلول ها تقسیم شدند و خود را در مدارهای مغز موجود حیوان سازماندهی کردند و با بقیه مغز و نخاع موش ارتباط برقرار کردند.

قشر موش های کاشته شده کامل نیست - قشر طبیعی لایه های سازمان یافته و ساختار یافته ای را تشکیل می دهد. و همانطور که دکتر ایلاری آلودی، عصب‌شناس بیان کرد، اسکن‌های این مغز موش انسان «کمی آشفته» به نظر می‌رسد.

با این حال، پس از چند ماه، سلول‌های انسان شروع به شبیه‌سازی و عملکرد شبیه لایه بیرونی مغز موش کردند.

حدود شش ماه پس از جراحی، دانشمندان موش‌ها را تحت آزمایش‌های رفتاری اولیه قرار دادند - آنها را در حین حرکت در یک محوطه کوچک روی میز مشاهده کردند.

پاسکا گفت که آنها «تا حد زیادی مانند موش‌های [عادی] اجرا کردند».

دکتر سارا چان، یکی از خوانندگان علم اخلاق زیستی در دانشگاه ادینبورگ که در این تحقیق شرکت نداشت، به بی‌بی‌سی نیوز گفت: «هیچ نشانه‌ای وجود ندارد که آنچه در اینجا ایجاد می‌شود موش‌هایی هستند که می‌توانند مانند انسان فکر کنند، یا مغز انسان در بدن موش».

اما او گفت که این مطالعه "ما را ترغیب می کند تا در مورد اینکه وقتی شروع به تغییر شناخت حیوانات می کنیم چه معنایی دارد" فکر کنیم.

او افزود: "چگونه می‌توانیم بفهمیم که یکی از این موش‌ها چگونه است؟ و چگونه می‌توانیم آن را در روش‌هایی که با حیوانات آزمایشگاهی رفتار می‌کنیم، در نظر بگیریم."

دکتر ایلاری آلودی، عصب شناس از دانشگاه سنت اندروز، که در این تحقیق شرکت نداشت، گفت: کاری که دانشمندان انجام داده بودند "بسیار چشمگیر" بود.

به طور خاص، آلودی به این واقعیت اشاره کرد که انواع سلولی که فقط در مغز انسان و سایر نخستی‌ها یافت می‌شوند - نه در مغز موش‌ها - به طور خود به خود در موش‌های کاشته‌شده شکل می‌گیرند.

او به بی‌بی‌سی نیوز گفت: «شما برنامه انسانی را در محیط موش نگه می‌دارید، مثل این که موش یک انکوباتور است.

این موش‌ها که تحت دستورالعمل‌های اخلاقی و رفاهی سخت‌گیرانه مهندسی و پرورش داده می‌شوند، به احتمال زیاد در تعداد کمی از آزمایشگاه‌ها برای بررسی برخی اختلالات مغزی بسیار خاص استفاده خواهند شد.

پروفسور جیمز آینج، عصب‌شناس که در دانشگاه سنت اندروز نیز کار می‌کند، خاطرنشان کرد که اگرچه این توسعه از نظر فنی بسیار چشمگیر بود، اما این موش‌ها می‌توانستند «استفاده محدود» داشته باشند.

او گفت که این تا حدودی به دلیل "مسائل اخلاقی پرورش بافت مغز زنده انسان در موش و معنای آن برای تجربه حیوان" است.

آلودی خاطرنشان کرد، دانشمندان علوم اعصاب که مغز انسان را مطالعه می کنند، همگی با محدودیت های یکسانی دست و پنجه نرم می کنند. ما سعی می‌کنیم بیماری‌های انسانی را درک کنیم و چیزی که داریم موش‌ها، سلول‌هایی که در یک صفحه زندگی می‌کنند و شبکه‌های عصبی روی کامپیوتر است.