Маделин Ланкастър скръсти ръце на стомаха й, че е бременна. "Те вече са шест или седем месеца." В момента й потомство около четири милиметра в диаметър. Те бяха няколко стотин, а всеки вече има почти два милиона неврони. За щастие, тя не говори за гигантски носилка на неродени деца - въпреки че не очаква съвсем нормално, както всеки човек. Не, той казва, че партията расте човешки мозък. След това - в кореспондент на Би Би Си от първо лице.
Ние сме в новия MRC лаборатория по молекулярна биология в Кеймбридж - разтегнат лабиринт от стъкло лабораторно оборудване на космическата ера и коридорите, които изглежда да се простират на километри. Няма нищо тайно, не е под земята. Този механизъм на стойност 212 милиона паунда е дом на няколко футуристични проекти, всеки от които е достоен за своя собствена холивудски филм.
В свое ъгълче на това изследване утопия отбор Мадлин работи по такъв абсурден задача, изглежда повече магия, отколкото наука: Оказва човешката кожа на мозъка.
"Мозъкът се развива по същия начин, както ще видите в ембриона", каза Мадлин. По думите й, има някаква истина, но тук те имат различни среди. Вместо утробата безплътна мозъците се отглеждат в гигантски инкубатори. Липсата на притока на кръв се хранят с богата на хранителни вещества течност, която се актуализира на всеки няколко дни. И, разбира се, те не са на имунната система, че всичко, което влиза в контакт с тях, първо се дезинфекцира със спирт.
Когато тя отваря вратата на инкубатора - добре, трябва да призная, те изглеждат не е толкова впечатляващо, колкото си представях: безцветни, воднисти петна, плаващ в локва бледо розова течност. Те са по-скоро като парчета от мокър пуканки, отколкото източник на интелектуални способности.
Но изглежда може да се излъже. В действителност, тези "мозъчни органели", тъй като те се наричат, са поразително сходни с мозъците на обикновените хора. Подобно на всички нормални мозъчни органели са разделени в сиво вещество - състои от неврони - и бялото вещество, мастната тъкан, състояща се от тяхната вретеновидно "опашка".
Като нормален мозък, всеки органел състои от определени области. Има набръчкана кора (който е роден на езика и съзнанието), хипокампуса (центъра на емоциите и паметта), малкия мозък координира мускулите и много, много повече. Като цяло, това е еквивалентно на мозъка девет седмици ембрион.
Как са го направили?
В действителност, за да направи мозъка не е толкова трудно, колкото изглежда на пръв поглед. А няколко прости съставки, неугасим ентусиазъм за неща, накисване в алкохол, както и вие също може да се получи малко мозък в рамките на няколко месеца.
Първо, вие ще трябва клетките. Ланкастър група пое своите проби от кожата на донор, но в действителност, и това е малко объркващо да се създаде този шедьовър на човешката еволюция, можем да вземем всякакъв вид клетка - независимо дали това е нос, черен дроб или нокът.
Само стволови клетки могат да се развиват във всяка тъкан на тялото, така че следващата стъпка ще трябва да ги конвертирате вашите клетки. За тази цел екип от учени е използвал един вид серум на млади клетки, протеинов шейк, които могат да рестартират часовниците и да се върнат и да било клетка на зародиш.
След около една седмица на растеж, да намерите себе си dosochki към клетки, които могат да се остъргват в блюдо на Петри и ролка на топка.
Ланкастър отнема празна чиния от розова течност. "Виж, сега те са малки", казва тя. Очевидно е, че във всяко гнездо има бяло петно с размерите на, хм, точка. Подобно на това, което е в края на предходното изречение. "Те изглежда да се опитва да се превърне в зародиш", казва тя.
В крайна сметка, всеки стволови клетки ще започне да се специализират в вземане еднакви топки трупат различни видове клетки. Сред тях са мозъчните клетки.
Като цяло, учени - като грижовни родители, хранени ембриони си и да ги насърчи да расте. Но това не продължава дълго. Перлите с клетки се прехвърлят в нов съд, този път с много малко количество храна. Когато клетките започват да гладуват, повечето от тях умира, оставяйки само на мозъчните клетки. "Те са изключително надежден - и никой не знае защо."
И накрая, развитието на мозъка е потопен в одеяло с желе. "Това не е обикновен желе - напояваме мозъчната течност, и то се втвърдява, когато инкубатора загрее", каза Мадлин. Jelly имитира кожа на мозъчната тъкан, която обикновено е заобиколен от черепа, така че тя се е развила сравнително нормално.
Тогава ще трябва да почака. Три месеца по-късно, на крайния продукт е около четири милиметра в диаметър и съдържа около два милиона неврони. Напълно развит мозък на възрастни мишки, съдържа общо четири милиона неврони, така че това е напълно достатъчно.
Мозъкът е постоянно гъмжащ с електрическата активност - невроните предават сигнали. Ланкастър каза, че не е нищо особено, но потвърждава, че учените правят функционални неврони, които се държат като неврони.
В момента Ланкастър мозъци не могат да мислят. Никой не разбира как нашата мозъчна дейност води до мисли - и невероятно трудно на всички да се оттегли всяко определение на мисълта - но има спекулации. Обикновено, когато сме изложени на стимулиране на външния свят - мирише, звуци, идеи - нашите мозъци съхраняват информация, укрепването на връзките между нашите неврони, или създаване на нови такива. Нормално възрастен има около хиляда трилиона неврони, които заедно дават ни за обработка на силата на мозъка на един трилион бита в секунда.
И това е уловката. Дори и с всички компоненти на нормалната мозъчна без каросерия, което ще му предоставят информация за света наоколо, са отглеждани на мозъка не може да се развива нормално. "Невроните са на работа, но те не са организирани във връзка един с друг", казва тя. Вземете, например, хора, които са родени слепи. Тъй като те не се вижда светлина, част от мозъка, която обработва тези сигнали не са генерирани.
Ако свържете отглежда в лабораторията към мозъка ЕЕГ, вие няма да видите нищо. Така наречените "мозъчни вълни", които могат да открият машини са резултат от едновременното действие на милиони неврони; комбинирано те могат да открият електрическите сигнали чрез скалпа.
"И това е нещо добро. Аз ще имам проблем, ако си мислех, че там се формира от нормалното невронна мрежа ", каза Мадлин.
Въпреки това, създаването на съзнателния мозък не е в плановете. Вместо това, Lancaster използва мозъка да реагира на стария пъзела: с цялото си интелектуално превъзходство, генетична разлика между хората и шимпанзетата е само 1,2%. Това е 12 пъти по-голяма от разликите между индивидите (0.1%). Защо?
За учените екстрахират отделните гени, участващи в развитието на мозъка, и да ги заменят с шимпанзе версия - създадени въз основа на тези хибридни клетки shimpacheloveka мозък. На различни етапи на развитие, често си личи роля на определени гени; мозъци с шимпанзе геном могат да бъдат много по-малки от нормални човешки мозък съдържат малко или неврони, например.
С други думи, тези мозъци позволяват на изследователите да провеждат експерименти, че те никога няма да бъде разрешено да изпълняват. Представете си какво би било хаос, ако истински човек ще добави шимпанзе гени.
В крайна сметка Ланкастър се надява да създаде обратна версия на експерименти с лабораторни отглеждани шимпанзета мозък. Ще бъде трудно, тъй като тези видове защитени. Не може просто да отидете до шимпанзето и да вземат парче от кожата. Но учените са намерили начин. "Ако едно животно в бебето зоопарк се роди, нейната плацента обикновено просто се изхвърля, но можем да вземем тези останки", каза Мадлин.
Като цяло, органели се използват за изследване на различни човешки болести, от аутизъм на шизофрения. Исторически погледнато, те са трудно да се разследва в лабораторията, като животните не разполагат с такива заболявания. Вземете, например, аутизъм. Деца с аутизъм с тежко не могат да говорят - как да се учат на заболяването при мишки, ако те никога не са били в състояние да се говори?
Сравняване на мозъка, които са нараснали от кожата на здрави възрастни и пациенти с аутизъм, учени последната година са били в състояние да покаже, че това заболяване може да бъде причинено от дисбаланс на две основни невронални видове: тези, които задействат сигнали (възбуждащите неврони), и тези, които действат като спирачка ( инхибиторни неврони).
"В нормален мозък има много фин баланс между тези два вида, така че можете да си представите колко много влияние, което оказват върху мрежовите функции", казва Ланкастър.
Същинският напредък не само в това, че мозъкът може да се симулира такива нарушения, но те също така позволяват на учените да се върнем назад във времето и да разберат защо аутисти мозъците са толкова различни. Можете да ги гледате отново и отново, на различни етапи на развитие в търсенето на леки промени. В реалния живот, това би било невъзможно.
В продължение на много учени, като крайната цел е да се изкуствен мозък функционира като обикновен - с форма на мрежа, която може да се боядисва, нарязани и изследва като мозъка на лабораторни мишки. Но за сега, органелите са инертни, като пуканки, които те приличат.
Свързани статии