En grupp forskare från Cambridge försöker odla mänskliga hjärnor i laboratorieförhållanden separat från kroppen. Frukten av deras arbete liknar inte alls vad man skulle föreställa sig. "Hjärnorganeller" härrör från stamceller som tas från människors hud och odlas i jätteinkubatorer. I avsaknad av blodtillförsel får de näringsämnen genom blötläggning i en speciell lösning.
Genomträngd av två miljoner nervceller är dessa hjärnstrukturer små - ungefär fyra mm i diameter - små nog att använda en petriskål. Som jämförelse innehåller den utvecklade hjärnan hos en vuxen mus fyra miljoner nervceller. I hjärnan för den genomsnittliga vuxna når antalet tusen biljoner.
Liksom i en normal hjärna innehåller dessa cellbuntar en blandning av grått och vitt material. De bildar till och med specifika områden som cortex, hippocampus, cerebellum och andra. Med utvecklingsnivån motsvarar organeller ungefär hjärnan hos ett nio veckor gammalt foster.
Men även om neuronerna i dessa små organeller är anslutna och avfyras när elektriska signaler appliceras, kan de inte tänka eller känna hur människor förstår det. Dr. Madeline Lancaster jämför neuronernas aktivitet med hur du kan få hjärtceller att slå i en petriskål. När hjärnceller lever, betyder frånvaron av en kropp eller sinnesorgan att de inte får information som kan leda till medvetande. Om du tar ett elektroencefalogram av en hjärna som odlas i ett laboratorium kommer det inte att finnas några hjärnvågor.
Men medvetandet är inte fokus för denna studie. Lancaster och kollegor var intresserade av att utforska några av de viktigaste skillnaderna mellan människor och primater. Vårt DNA skiljer sig bara 1,2 procent från schimpans, men på något sätt är det en stor skillnad i intelligens. Forskare har ersatt individuella gener som är involverade i hjärnutveckling med gener från schimpanser för att observera resultaten.
I andra laboratorier används liknande organeller för att lära sig mer om mänsklig utveckling - särskilt orsakerna till skillnader i hjärnan hos en person med schizofreni eller autism från en normal hjärna. Underlåtenhet att identifiera sådana störningar hos djur gör det omöjligt att studera dem på laboratoriet. (Även om det finns många skäl att undvika djurexperiment, är uppenbarligen heller inte helt etiska att leva människors hjärna.)
Istället kan forskare använda sådan teknik och stamceller från patienter för att lära sig mer om hur neuroner fungerar. Detta har redan lett till några intressanta insikter om utvecklingen av autism, och fler sådana mysterier kommer sannolikt att upptäckas över tid.
Kampanjvideo:
Sergey Lukavsky
