科学家将人脑细胞植入老鼠大脑，竟完美融合，老鼠也更聪明了（组图）

在多大程度上，一个生物体算人类呢？是完完整整拥有人类的全部细胞，还是只拥有大脑就可以？又或者，只需要具有一部分人类脑细胞？

上个月，斯坦福大学的研究员们就遇到这个伦理难题。他们将人类神经元植入新生的小鼠大脑，发现小鼠的感知和行为都出现变化……

主导这项实验的是神经学博士塞尔吉·帕斯卡（Sergiu Pasca），他不是想造出新物种的科学狂人，只是想研究一下人类脑细胞在自闭症等疾病里的表现。

大部分情况下，此类课题都是在培养皿里完成的。

最开始，帕斯卡博士也是如此，但他对结果不满意。

(塞尔吉·帕斯卡)

2009年，帕斯卡进入斯坦福大学工作后，他就在学习如何用培养皿制造人类神经元。他重点研究蒂莫西综合症，这是一种由基因突变引起的罕见自闭症。患者有严重的心脏问题，语言和社交能力也存在障碍，大部分人会在幼年时死亡。

帕斯卡和同事们从蒂莫西综合症的患者手上提取皮肤细胞，将它转化成多能干细胞，再诱导其变成神经元。他在培养皿中观察单个神经元，发现患者的神经元比普通神经元产生了更多的化学信号。

这个信息很宝贵，但单个神经元提供的情报还是太有限。帕斯卡又进一步，将数千个神经元聚合起来，将它们变成大脑类器官。所谓的“类器官”，就是具有器官关键性特征的培养物，专门进行科学研究用的。

帕斯卡做出了三个类器官，一个由脑皮层细胞构成，一个由脊髓细胞构成，还有一个由肌肉细胞构成。他们发现这些类器官可以相互协作，比如刺激皮质类器官的时候，会导致肌肉细胞收缩。

但很快，帕斯卡和同事们发现类器官也不好用。

大脑类器官并不是一个微型大脑，哪怕给它足够的时间、空间和资源，它的发育就是比正常大脑慢、神经元连接更少、神经活动更低。

“很明显，这些模型的限制太多了。” 帕斯卡在媒体采访中说，“如果我们想真的解决这些疾病的生理原因，我们就需要更复杂的人脑模型。”

再怎么迫切，帕斯卡也不可能切开一个人类的大脑往里面瞅瞅。所以他退而求其次，将人脑类器官放到老鼠的大脑里。

几年前，索尔克研究所的神经科学家弗雷德·盖奇（Fred Gage）就大胆尝试，将人脑类器官放到小白鼠的大脑中。它不断得到小白鼠的血液滋养，神经元发育得明显比培养皿里更好。

科学家们猜测，是培养皿环境限制了类器官的成长。

所以，从2015年起，帕斯卡和他的团队就在努力将人脑类器官放到老鼠体内，以研究精神疾病和其他神经系统疾病。

他终于在最近获得突破，研究论文发表在上个月的《自然》杂志上。

这项研究的“主角”是80多只刚生下来不久的小老鼠，帕斯卡等它们生存稳定后，将一个个芝麻粒大小的人脑类器官移植到小老鼠的体感皮层。

这个部位处理小老鼠全身的触觉和痛感信号，成年后，它还对来自胡子的信号特别敏感。帕斯卡让老鼠们正常地、快乐地成长，8个月后，他开始检测它们的大脑。他发现人类神经元在老鼠的大脑里增殖得很快，数量达到300万个，占老鼠大脑一侧皮层的三分之一。

（左侧亮起的部位是人脑类器官）

并且，人脑类器官中每个神经元的大小是培养皿里的六倍。它们和人类大脑里的神经元一样活跃，彼此有更多连接，细胞膜内具有更高浓度的负离子，这些特征都与真实人脑很像。

更值得注意的是，人脑类器官自然地和老鼠的脑神经产生连接。它们不光连接了附近的神经元，远处的神经元也被连接上了。

也就是说，老鼠把人类的神经元当成自己的接纳了。

当研究人员对着老鼠的胡须吹气时，帕斯卡发现老鼠体内的人脑类器官会有动静。老鼠的特征被传递到人类神经元上。同时，这批老鼠变得和其他老鼠不同了。

帕斯卡教老鼠们区分红光和蓝光，当这批老鼠看到蓝光时，它们体内的人脑类器官会活跃。而普通老鼠，无论教多久它们都无法区分。

这么看，帕斯卡的老鼠们是变聪明了。

这不是他的本意，他只是想创造出更像人类大脑的模型，好研究人类的精神疾病。但现在，他一步跨到伦理禁区。

“我们提前找动物伦理专家问过了，他们说我们需要特别关注动物的痛苦和健康状况。” 帕斯卡说，“我们尽力去做，但我得说，随着那些大脑模型越来越像人，我们感觉越来越不舒服。”

生物学研究员格雷·坎普（Gray Camp）和芭芭拉·崔汀琳（Barbara Treutlein）说，这项研究提出了“类器官是否具有意识和道德地位”的伦理问题。

南加州大学的神经生物学家乔治娅·夸德拉托（Giorgia Quadrato）认为，现在还不用那么紧张，拥有人脑类器官的老鼠仍然是老鼠。

“它们还是老鼠，仍然是老鼠。从道德角度看，这应该是让人放心的。”

但如果把人脑类器官放到人类近亲的脑内，比如猴子或黑猩猩，情况就不妙了。

帕斯卡说自己绝对不会这么做。由于灵长类动物和人类之间的相似性，人脑类器官只会长得更好，动物的心理和行为会更像人。

“这肯定不是我们会做，或被鼓励做的事。”

目前，帕斯卡觉得用老鼠研究人脑已经足够。他在老鼠大脑的一端植入蒂莫西综合症患者的类器官，在另一端植入普通人的类器官。

研究结果发现，蒂莫西综合症患者的神经元的树突比普通人更短，数量是普通人的两倍。
这样的实验可以揭示疾病的底层原因，这正是帕斯卡追求的。

现在，帕斯卡还在研究各种精神疾病，每天面对一群有人脑的老鼠。

他承认这感觉怪怪的。随着对类器官的进一步研究，科学家和生物伦理学家必须一起解决背后隐藏的道德问题。

“我们将不得不一起仔细地思考，大脑模型到底是什么，以及我们人类能走多远。”

科学需要进步，也需要道德，

只有两者平衡才能做好呀……