المجلة العلمية Nature.comتقارير تجربة مثيرة للاهتمام. أنتجت الأدمغة الصغيرة التي نمت في طبق مزروع تلقائيًا موجات دماغية شبيهة بالإنسان لأول مرة ، وتبدو أنماط نشاطها الكهربائي مماثلة لتلك التي تظهر عند الأطفال الخدج. يمكن أن يساعد هذا التقدم العلماء في دراسة المراحل المبكرة من نمو الدماغ. كان البحث في هذا المجال بطيئًا ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى صعوبة الحصول على عينات من أنسجة الجنين لتحليلها ، كما أنه يكاد يكون من المستحيل فحص الجنين في الرحم. لقد توقع العديد من الباحثين الكثير من هذه "العضيات" التي ، عندما تنمو كثقافات ثلاثية الأبعاد ، يمكنها تطوير بعض الهياكل المعقدة التي يمكن رؤيتها في الدماغ. لكن هذه التكنولوجيا تثير أيضًا تساؤلات حول أخلاقيات تكوين أعضاء مصغرة يمكنها تطوير الوعي.
في هذا الجزء من الدماغ العضوي ، يمكن رؤية الخلايا العصبية القشرية الأكثر نضجًا على الحافة الخارجية للهيكل. قام فريق من الباحثين بقيادة أليسون موتري ، عالِم الأعصاب بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، باستحثاث الخلايا الجذعية البشرية لتكوين أنسجة من القشرة ، وهي منطقة دماغية تتحكم في الإدراك وتفسير المعلومات الحسية. قام الباحثون بزراعة المئات من عضيات الدماغ لمدة عشرة أشهر ، واختبروا خلايا فردية للتأكد من أنها تعبر عن نفس مجموعة الجينات التي شوهدت في نمو الدماغ البشري النموذجي. قدمت المجموعة العمل في اجتماع جمعية علم الأعصاب الذي عقد هذا الشهر في سان دييغو. سجل العلماء باستمرار أنماط النشاط الكهربائي ، مخطط كهربية الدماغ (EEG) ، على طول سطح الأدمغة الصغيرة. في ستة أشهر ، بدأت العضيات في التنشيط بمعدل أعلى من العضيات الدماغية الأخرى التي تم إنشاؤها سابقًا.
في العقول الناضجة ، تشكل الخلايا العصبية شبكات متزامنة يتم تنشيطها بإيقاعات متوقعة. لكن أظهرت العضويات أنماطًا غير منتظمة لتخطيط كهربية تشبه التفجيرات الفوضوية للنشاط الكهربائي المتزامن الذي حدث أثناء نمو الدماغ. عندما قارن الباحثون هذه الإيقاعات مع EEGs من الأطفال المبتسرين ، وجدوا أن نماذج من العضويات تقلد أولئك الأطفال الذين ولدوا بعد أسابيع 25-39 من الحمل.
يقول موتري إن العضويات العضوية بعيدة كل البعد عن كونها أدمغة بشرية حقيقية. وهي لا تحتوي على جميع أنواع الخلايا الموجودة في القشرة ، ولا تتصل الدوائر بمناطق أخرى من الدماغ.
لكن مجموعته تعمل الآن على زراعة الأعضاء العضوية لمدة أطول ومعرفة ما إذا كانت ستستمر بالنضج. ويريد الباحثون أيضا التحقيق فيما إذا كانت هذه الهياكل تعمل كقشرة طبيعية ، وربطها بالأعضاء العضوية التي تحاكي أجزاء أخرى من الدماغ أو الجسم.
يقول هونغ جون سونج ، عالم الأعصاب بجامعة بنسلفانيا في فيلادلفيا: "هذا رائع حقًا ومثير للدهشة". ويضيف أنه على الرغم من أن العمل تمهيديًا ، إلا أن أوجه التشابه مع آثار EEG الخاصة بالأطفال ما قبل الأجل تشير إلى أن المواد العضوية يمكن أن تكون مفيدة لدراسة اضطرابات نمو الدماغ ، مثل الصرع أو مرض التوحد.
ويعتقد سونغ أيضا أن دراسة كيفية تتبع آثار تخطيط الدماغ في الجهاز العضوي قد تساعد الباحثين على فهم كيفية ظهور إيقاعات تخطيط الدماغ في دماغ إنسان متطور.
لكن لا يتفق الجميع. فقط لأن الموجات الدماغية للجسم العضوي تشبه تلك الخاصة بالأطفال الخدج لا يعني أنهم يفعلون الشيء نفسه ، كما يقول سامبسا فانهاتالو ، عالم الجهاز العصبي في جامعة هلسنكي الذي طور قاعدة بيانات EEG للأطفال التي استخدمها Muotri للمقارنة مع القياسات التي تم الحصول عليها من organoids.
يقول أرنولد كريجشتاين ، أخصائي الأعصاب بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو ، إن إثبات أن هذا هو الحال سيكون صعباً لأن الباحثين يعرفون القليل جداً عن كيفية "أدمغة الأطفال". ويضيف: "قد لا تحتوي المكونات العضوية على مكونات أساسية تحدد آثار التخطيط الدماغي في المخ الحقيقي.
ومع ذلك ، فإن المشروع يثير تساؤلات أخلاقية حول إمكانية أن تتطور الكائنات العضوية ، كما يقول كريستوف كوتش ، عالم الأعصاب ، الرئيس والمدير العلمي لمعهد ألين لعلوم الدماغ في سياتل ، واشنطن. "كلما اقتربوا من المواليد الجدد ، كلما زاد قلقهم".
لكن كوتش يدرك أنه قد يكون من الصعب معرفة متى يكون الجهاز العضوي واعيا ، لأن الباحثين لا يتفقون حتى على كيفية قياس الوعي عند البالغين ، أو عندما يظهر في حديثي الولادة.
يقول موتري إنه إذا كان هناك دليل على أن الكائنات العضوية أصبحت واعية ذاتياً ، فستفكر في مقاطعة المشروع ؛ لكن الآن هم بدائيون جدا. "في هذه المرحلة ، نحن في منطقة رمادية للغاية ، ولا أعتقد أن أي شخص لديه رؤية واضحة لإمكانات هذا البحث."
مصدر: https://www.nature.com/articles/d41586-018-07402-0