Hogyan és miért tudósok nőttek az emberi agy - BBC orosz Service
A laboratóriumban Madeline Lancaster jelenleg 300 egység az emberi agy. Ezek az agyak nőnek külön a testet. Rovatvezető BBC Future elmagyarázza, hogyan történik.
Beszélgetés közben velem Lancaster nem távolítja el a kezét a hasán. Terhes.
„Ó, ez most körülbelül hat-hét hónap” - mondta. Méretük nem haladja meg a négy milliméter. Ez több százan, és mindegyikük kapott kétmillió neuronokat.
Persze, ő nem beszél egy hatalmas fészekalja meg nem született gyermekek, Madeleine magát vár egy rendes gyerek. Lancaster leírja a játék a növekvő emberi agy hoztak létre az általa a kutatás során.
Mi vagyunk az új tudományos és kísérleti központ Molecular Biology of the British Council for Research az orvostudomány területén Cambridge-ben.
Ez egy sor labs üvegfalak, felszerelve a legmodernebb berendezések. Úgy tűnik, hogy a folyosók nyúlik kilométer.
Center nem minősül, és nem a föld alatt, de ebben az épületben ér 212 millió fontot végzett futurisztikus projektek, amelyek mindegyike alapját képezheti a telek egy hollywoodi film.
Jogtulajdonos illusztráció Zaria Gorvett fényképek caption Lancaster A cél -, hogy átalakítsa az emberi bőrsejtek a működő agy
A kutatócsoport által vezetett Lancaster dolgozik hihetetlen kihívás. Első pillantásra úgy tűnik, hogy még többet varázslat, mint a tudomány: igyekeznek fordulni az emberi bőr az agyba.
„Ez az agy fejlődik ugyanúgy, mint az embrió,” - mondja Lancaster.
Talán így van, de van egy teljesen más helyzet. Az agy nem növekszik a méhben, és nem a testben az embrió, de egy óriás inkubátorban.
Hiánya miatt a vér áramlását a tápanyagok kap egy speciális folyadék, amely megváltozott minden pár napig.
És, persze, ő nem az immunrendszer: minden, ami velük a kapcsolatot, fertőtleníteni kell alkohollal.
Az agysejtek nagyon ellenálló, de senki sem tudja, miért
Amikor Lancaster kinyitja az ajtót az inkubátor, ellentétben a várakozásokat, a tartalom nem sok olyan benyomást tett rám. Látok színtelen vízszerű csomók lebeg halvány rózsaszín folyadék.
Ők több mint a darab átázott popcorn, mint egy forrás a szellemi képességek.
De a megjelenése megtévesztő. Tény, hogy ezek a csomók, az úgynevezett „agy sejtszervecskék”, nagyon hasonlít az agy az átlagember.
Mint bármely más agy szürkeállomány organoid álló neuronok és fehérállomány, amely az idegi folyamatot bevont sejteket zsírszövetben.
Jogtulajdonos illusztráció Zaria Gorvett fényképek feliratot agyi elektromos tevékenység javában zajlik: a neuronok továbbítja az információt egymásnak
Ahogy az megszokott az agy, ezek alkotják a bizonyos területeken - ráncos kéreg (úgy gondoljuk, hogy ő a felelős érte, és a tudatos elme), hippocampus (memória és az érzelmek központja), a kisagy, hogy koordinálja a tevékenységét az izmok, és még sokan mások.
Általában akkor tekinthető egyenértékűnek kilenc hetes magzati agyban.
Szóval hogy sikerült létrehozni?
Tulajdonképpen létre az agy nem olyan nehéz, mint amilyennek látszik. Ha van néhány egyszerű összetevők és a hajlandóság, hogy végtelenül törölje az összes alkoholt, akkor is tud nőni egy miniatűr agy néhány hónapig.
Először is meg kell adnunk a cellában. Lancaster és kollégái vették a mintákat donor bőrt.
Ha van néhány egyszerű összetevők és a hajlandóság, hogy végtelenül törölje az összes alkoholt, akkor is tud nőni egy miniatűr agy néhány hónapig
Ugyanakkor furcsa módon, hogy létrehozza ezt a mesterművet az emberi evolúció, meg tudjuk kezdeni a sejtek bármilyen típusú, függetlenül attól, hogy hol vannak - az orr, a máj vagy a körmök.
Mindenesetre szövetek az emberi test csak akkor válhat őssejtek, így a következő lépés az, hogy átalakítani a sejtek őssejtek.
Ehhez a kutatók egyfajta ifjúsági szérum sejt - protein turmix, amely képes visszafordítani az órát, és visszatér minden sejt az eredeti állapotába.
Jogtulajdonos illusztrációk iStock fényképek felirata apró agy nem jut: hiányzik belőle a szervezetben, ami segít neki feldolgozni az információkat
Egy héttel később, már kialakult egy sejtréteg, amely lehet távolítani a Petri-csészébe, majd alkotnak egy labdát belőle.
Lancaster húz tartály rózsaszín folyadék. „Most már apró, de láthatjuk őket” - mondja.
Valóban, minden jól látható alig látható fehér foltok. „Úgy tűnik, hogy próbál lenni egy embriót,” - mondja.
Ezt követően kezdődik a folyamat a differenciálódás az őssejtek, és homogén golyók viszont egy sor különböző sejtek. Közülük lesz, és az agysejtek.
Érdemes megjegyezni, hogy a kutatók a gondoskodó szülők, jól táplált az embriók és erősen hozzájárulnak a növekedéshez. De ez nem tartott sokáig.
Ezután, a sejt labdacsot helyeztünk egy másik tartályba, ezúttal egy kis mennyiségű tápanyaggal. A sejtek elkezdenek éhezni, és sokan meghalnak.
Túlélni csak a agysejteket. „Nagyon ellenálló, de senki sem tudja, hogy miért” - mondta.
Három hónappal később, megkapjuk az agy körülbelül négy milliméter átmérőjű, amely mintegy kétmillió neuronok
Végül a fejlődő agyban kerül a kocsonya. „Ez egy szokatlan zselé - először is folyékony állapotban, és a hő az inkubátorban kezd sűrűsödni,” - mondja.
Jelly utánozza a szövetet körülvevő az agy emberi embrió, cseréje a koponya, és lehetővé teszi, hogy az agy, hogy dolgozzon viszonylag normálisan.
Most már csak várni. Három hónappal később, megkapjuk az agy körülbelül négy milliméter átmérőjű, amely mintegy kétmillió neuronokat.
„Egy teljesen kifejlett agy egy felnőtt egér tartalmaz, összesen négymillió neuronok, így a tanulmány a két több mint elég” - mondja Lancaster.
Nem ismert, hogy milyen agyunk szülte gondolat
Az agy nem alszik elektromos aktivitásának neuronok folyamatosan cseréje jeleket. Lancaster mondja, hogy ez nem is olyan nagy eredmény volt a részéről.
„Nincs semmi különös - csak akkor biztos lehet benne, hogy hoztunk létre működőképes neuronok feladataik küldetés” - mondja.
Ellentétben a szívizomsejtek programozott pumpálni a vért, inkább idegsejtek továbbítják az elektromos impulzusokat.
„Még ha a pohár csak egy neuron, és ez lesz senki sem küldeni impulzusok, ez a vágy olyan nagy, hogy elküldi őket magának,” - mondja Lancaster.
Jogtulajdonos illusztrációk iStock fényképek feliratot egy kis agy által létrehozott Lancaster és kollégái találtak két millió neuront - csak két szor kisebb, mint az egér agyában
Abban a pillanatban, az agy által létrehozott Lancaster, nem tud gondolkodni, de nem volt a terv.
Eddig nem ismert, hogy milyen agyunk szülte gondolat. Furcsa módon, hanem, hogy egy világos meghatározása a „gondolat” is nem sikerült.
Azonban ez a folyamat zajlik, mint ez. Általános szabály, hogy befogadó ingerek a külvilágtól (szagok, hangok, ötletek), az agy tárolja, kommunikáció erősítésére idegsejtek közötti, illetve alkotó új neuronok.
Az átlagember már mintegy ezer billió, ami azt jelenti, hogy a hatalom a mi agy számítógépes teljesítmény, amely képes feldolgozni egy billió bit másodpercenként.
De itt a csapda: még egy hasonló szerkezetű hagyományos agy, mesterségesen létrehozott az agy nem tud normálisan fejlődnek test nélkül, amely megadja neki információkat a világ.
„Neuronok működését, de a kapcsolat közöttük szinte nincs” - mondja Lancaster.
Ez azzal magyarázható, a példa egy ember, aki vakon született. „Nem látni a fényt, és így a terület az agyban feldolgozásáért felelős a megfelelő jeleket, egyszerűen nem jön létre” - mondja.
Annak ellenére, hogy a szellemi fölényét, genetikailag különbözünk a csimpánzok csak 1,2%
A kapcsolódás mesterségesen termesztett agyi EEG, akkor valószínűleg nem kap semmilyen eredményt.
Az úgynevezett agyhullámok, amelyek képesek észlelni a készülék jelenik meg, amíg gerjesztés millió neuronok és a teljes elektromos aktivitás mérhető alkalmazásával a fejbőr különleges elektródák.
„Azt hiszem, ez egy tanulási tapasztalat lennék bolond, ha azt hitte, hogy kialakult egy teljes neurális hálózat.” - mondja.
Burt Lancaster és nem tervezi, hogy hozzon létre egy agy képes a tudatos gondolkodás. Szüksége volt rá, hogy megoldja a hosszú távú puzzle: annak ellenére, hogy a szellemi fölényét, genetikailag különbözünk a csimpánzok csak 1,2%.
Ez csak 12-szer több genetikai különbségek az egyének között (0,1%). Miért?
Jogtulajdonos illusztrációk iStock fényképek feliratot Lancaster és kollégái vegyes emberi agysejteket a csimpánz agysejteket létre a méhlepény
Ahhoz, hogy megtudja, a tudósok helyébe az egyén felelős gének az agy fejlődése a gének csimpánzok, majd a használt ezek a sejtek létrehozására egy hibrid emberi és csimpánz agya.
Amint világossá válik, szerepe az egyes gének, és az agy gének csimpánzok, például lehet lényegében kisebb, mint a normális emberi agy, vagy tartalmazhat kevesebb neuronok.
Más szóval, az agy lehetővé teszi a tudósok, hogy végezzen kísérleteket, amelyek egyébként soha nem fogják megengedni, hogy ki (elképzelni, hogy mi okozza a rezonanciát bevezetése csimpánz gének az agy egy élő személy).
A jövőben Lancaster reméli, hogy szervezzen egy kísérletsorozatban a csimpánz agya, nőtt a laboratóriumban.
Ez nem lesz könnyű, mert ez a faj védett, és nem lehet csak úgy jut be a sejtbe, hogy a csimpánzok és elfoglalja darab bőr. Mindazonáltal úgy találták, akkor is, ha nem a legvonzóbb, de ez egy alkalmas sejtek forrásai.
„Amikor egy állat az állatkertben hozza utókor, a méhlepény általában csak eldobni, de akkor vedd magad” - Lancaster magyarázza.
Számos kutatócsoport dolgozik, hogy javítsa az agy, ellátva azt a vért, így az elérheti nagy méretben
Más tudósok a tanulmány a betegségek sejtszervecskék egyedülálló férfi, ideértve az autizmus és a skizofrénia. Korábban vizsgálja azok okait a laboratóriumban nem volt könnyű, mert nem talált állatok.
Vegyük például az autizmus. A gyerekek szenvednek súlyos formájában a betegség, nem tud beszélni. Hogyan lehetséges, hogy tanulmányozza a betegség egéren?
Összehasonlítva az agy, nőtt a bőr sejtjeit egészséges felnőttek és a betegek autista az elmúlt évben, a tudósok tudták bizonyítani, hogy ez a betegség oka lehet egyenlőtlenség két fő típusú neuron - serkentő, azaz jelgenerálásban és fékezés - az ellenkező hatást.
„Egy egészséges agyműködés két típusú idegsejtek nagyon jól koordinált, és van egy óriási hatást gyakorol a működését az egész rendszer” - mondja Lancaster.
Jogtulajdonos illusztrációk iStock fényképek feliratot mesterségesen termesztett agy lehet változtatni, hogy megértsük a saját tudatunk
Az igazi áttörést a felfedezés, hogy a mesterségesen növesztett agy nem csak szaporodnak a betegség, hanem vissza a múltba, és megérteni a különbséget az emberi agy autista.
„Meg lehet nézni a folyamatot a fejlesztés és felfedezni, hogy mi pont különbségek vannak normális körülmények között ez lehetetlen.” - mondta.
Brain létrehozott laboratóriumban már megváltozott a megértés e szervezet, annak betegségek és amely megkülönbözteti az embert a többi faj.
Tehát mi vár ránk a jövőben? Számos kutatócsoport dolgozik, hogy javítsa az agy, ellátva azt a vért, így az elérheti nagy méretben.
Jelenleg agy 4mm teljesen függ az oxigén és a tápanyagok jön be azt körülvevő folyadék.
Sok tudós végső célja, hogy hozzon létre egy agyban, ami működik, mint egy normál ember - a neuronális hálózatok, valamint hogy lehet feldolgozni olyan anyagokat, és vágja, hogy tanulmányozzák az agy laboratóriumi egerekben.
De míg a sejtszervekre közömbös, a darab a pattogatott kukorica, amely tetszik nekik.