Znanstveniki poskušajo ustvariti možgane ljudi in drugih živali čim bližje sedanjosti. To je pomembno za poskuse, presaditev organov in preučevanje bolezni. Možno je, da bo v bližnji prihodnosti mogoče z rastjo zavesti vzgojiti vzorce v epruvetah.
Brezglavi prašiči
Revija Nature je aprila 2018 objavila odprto pismo 17 vodilnih nevrofiziologov na svetu, ki pozivajo k oblikovanju pravil in omejitev za poskuse z umetno zraslim živčnim tkivom, saj bo zelo kmalu mogoče poustvariti ne samo strukture, temveč tudi funkcije možganov. Z drugimi besedami, zelo verjetno je, da bodo nekateri laboratorijski vzorci pokazali znake zavesti in na to morate biti pripravljeni. V resnici je bil to odgovor na poročilo znanstvenikov z univerze Yale, da so 36 ur hranili prašičje možgane, ločene od telesa. Za obnovo krvnega obtoka v možganih več kot sto živali so štiri ure po odstranjevanju glave odstranili posebej zasnovani BrainEx sistem ogrevanja črpalk in sintetični nadomestek krvi. V možganih, ki so se tako reanimirali, so našli milijarde živih, učinkovitih živčnih celic. Vendar električne aktivnosti ni bilo - to je pokazal elektroencefalogram. Zato so znanstveniki sklenili, da so možgani živi, vendar so v komi, kar pomeni, da ni zavesti. Po mnenju avtorjev dela lahko revitalizirani prašičji možgani še naprej služijo kot material za testiranje novih zdravil za raka ali Alzheimerjevo bolezen. Poleg tega tehnično odkritje tehnično lahko razumemo kot način, kako organ ohraniti življenje za nadaljnjo presaditev ali narediti možgane, ki rastejo v laboratorijskem delu. Po mnenju avtorjev dela lahko revitalizirani prašičji možgani še naprej služijo kot material za testiranje novih zdravil za raka ali Alzheimerjevo bolezen. Poleg tega tehnično odkritje tehnično lahko razumemo kot način, kako organ ohraniti življenje za nadaljnjo presaditev ali narediti možgane, ki rastejo v laboratorijskem delu. Po mnenju avtorjev dela lahko revitalizirani prašičji možgani še naprej služijo kot material za testiranje novih zdravil za raka ali Alzheimerjevo bolezen. Poleg tega tehnično odkritje tehnično lahko razumemo kot način, kako organ ohraniti živ za nadaljnjo presaditev ali narediti možgane, ki rastejo v laboratorijskem delu.
Možgani v epruveti
Te težave se tesno lotevajo od sredine 2000-ih let, ko so japonski biologi dosledno gojili možgansko skorjo, hipofizo in optično skodelico - izrastke stene diencefalona v zarodku sesalcev. Matične celice so povsod uporabljene kot gradbeni material. Leta 2012 so ameriški znanstveniki v laboratorijskih pogojih dobili sprednji možgan z možgansko skorjo, katere razvojna faza je ustrezala možganom človeškega zarodka na koncu prvega trimesečja nosečnosti. Strokovnjaki z univerze Stanford so šli dlje in tri leta kasneje ustvarili majhne kepice, ki posnemajo možgane novorojenega otroka takoj po rojstvu. Istočasno so raziskovalci z univerze Ohio zrasli polne človeške možgane iz matičnih celic, kar ustreza ravni pet tednov starega zarodka. Po navedbah avtorjev eksperimenta oz.skoraj v celoti je reproduciral vsa glavna področja možganov, manjkal pa je žilni sistem. Zato se ni mogel dalje razvijati in delovati.
Majhna, a oddaljena
Možgani v epruveti so še vedno zelo majhni. Na primer, dimenzije vzorcev Stanforda so le tri do štiri milimetre. Organ iz Ohia ni večji od radirke na konici svinčnika.
Promocijski video:
Glavni razlog za pomanjkanje je pomanjkanje kisika in hranil, ki jih žilni sistem dovaja v notranje organe. Umetni možgani nimajo takšnega sistema in edini možni način, da molekule potrebnih snovi prodrejo, so skozi tkiva.
Poleg tega hranilna raztopina, v kateri rastejo možgani, ni sposobna v celoti reproducirati specifičnega mikrookoliša, v katerem človeški možgani rastejo in se razvijajo. To pa omejuje dostop signalnih molekul, ki prenašajo signale ali dražljaje iz celice v celico. V živem organizmu motnje v prenosu signala vodijo do razvoja raka, avtoimunskih bolezni in sladkorne bolezni, v umetnem - do omejitve velikosti.
Neandertalci možgani
Ena od možnih rešitev je ustvarjanje himere, to je presaditev odraslih delov človeških možganov nekakšni laboratorijski živali. Prvi poskusi so bili izvedeni na miših. Leta 2015 so strokovnjaki Salk Inštituta za biološke raziskave (ZDA) sporočili, da so v možgane glodalcev presadili organele, ki jih gojijo v epruveti, in jih uspeli povezati s krvnim sistemom živali. Po treh mesecih je bilo 80 odstotkov miši umetno nevronsko tkivo. Res je, kot ugotavljajo avtorji dela, operirani glodalci niso postali pametnejši: njihovo vedenje se ni razlikovalo od običajnega. Znanstveniki verjamejo, da bodo takšne raziskave spremenile regenerativno medicino in omogočile vsaditev odraslih celic pri ljudeh. Če bodo poskusi uspešni, bo mogoče presaditi vse organele, ustvarjene v epruveti - vključno z neandertalci. Nedolgo nazaj so ameriški biologi v laboratoriju dobili možgane neandertalca. Za to so v DNA matičnih celic vnesli mutacijo, značilno za genom starih ljudi. Ena mutacija je korenito spremenila strukturo nevronskih povezav in celo obliko organelov.
Nevroni v neandertalskem živčnem tkivu so hitreje migrirali in tvorili manj sinaps v primerjavi s človeškimi možgani. Po mnenju avtorjev študije je to podobno kot pri organelih, izdelanih iz avtističnih celic. Toda samo umetno nevralno tkivo pove malo o tem, kako bodo možgani odraslih delovali - in to je tisto, kar znanstvenike še posebej zanima.
Če želite razumeti vse procese, ki se odvijajo v neandertalčevih možganih, morate v njem popraviti električno aktivnost, kar kaže na zavest. In tu bodo znanstveniki vstopili v sivo cono, na katero so opozorili avtorji aprilskega pisma. Imeli bodo čudovit eksperimentalni model, ki vam bo pomagal odgovoriti na številna vprašanja, vendar bo ta model začutil vse in verjetno razumel.
Alfija Enikeeva