科学ジャーナル Nature.com興味深い実験を報告します。 培養板で育ったミニブレインは、初めて人間のような脳波を自発的に発生させ、その電気的活動のパターンは未熟児に見られるものと同様に見えます。 この進歩は、科学者が脳の発達の初期段階を研究するのに役立つ可能性があります。 この分野の研究は、分析する胎児組織サンプルを入手することが困難であり、子宮内で胎児を検査することがほぼ不可能であるという理由もあり、遅れています。 多くの研究者は、3D培養として成長すると、脳に見られる複雑な構造のいくつかを発達させることができるこれらの「オルガノイド」に多くのことを期待するようになりました。 しかし、この技術はまた、意識を発達させる可能性のあるミニチュア器官を作成する倫理についての疑問を提起します。
脳オルガノイドのこのセクションでは、構造の外縁でより成熟した皮質ニューロンを観察できます。 カリフォルニア大学サンディエゴ校の神経科学者であるAlyssonMuotriが率いる研究者チームは、認知を制御し感覚情報を解釈する脳領域である皮質から組織を形成するようにヒト幹細胞を誘導しました。 研究者らは、数百の脳オルガノイドをXNUMXか月間培養し、単一細胞をテストして、典型的なヒトの脳の発達に見られるのと同じ遺伝子セットを発現していることを確認しました。 このグループは、今月サンディエゴで開催された神経科学学会の会議で作品を発表しました。 科学者たちは、ミニブレインの表面に沿って、電気的活動のパターンである脳波（EEG）を一貫して記録しました。 XNUMXか月で、オルガノイドは他の以前に作成された脳オルガノイドよりも高い速度で活性化し始めました。
成熟した脳では、ニューロンは予測可能なリズムで活性化される同期ネットワークを形成する。 しかし、オルガノイドは、脳発達中に起こった同期電気活動の混沌とした爆発に似た不規則な脳波パターンを示した。 研究者らは、これらのリズムを未熟児の脳波と比較すると、オルガノイドのモデルは、25-39週の受胎後に生まれた子供のものを模倣することを見出した。
オルガノイドは真の人間の脳ではありません。 彼らは皮質に見られる細胞のすべてのタイプを含んでおらず、回路は他の脳領域に接続していません。
しかし今、彼のグループはオルガノイドをより長く成長させ、成熟を続けるかどうかを見極めています。 研究者達はまた、これらの構造が正常な皮質として機能し、脳や体の他の部分を模倣するオルガノイドにつながれているかどうかを調べたい。
「これは本当に魅力的で非常に驚くべきことです」とフィラデルフィアのペンシルベニア大学の神経科学者であるHongjunSongは言います。 作業は予備的なものですが、早産児のEEGトレースとの類似性は、オルガノイドがてんかんや自閉症などの脳発達障害の研究に役立つ可能性があることを示唆していると彼は付け加えています。
ソングはまた、脳波がどのようにオルガノイドに由来するかの研究は、研究者が脳の発達中に脳波のリズムがどのように現れるかを理解するのに役立つと考えている。
しかし誰もが同意するわけではありません。 オルガノイドの脳波は、未熟児のそれに似ているという理由だけで、彼らは同じことをやっていることを意味するものではありません、サンプサVanhatalo、との比較のためにMuotriによって使用される子どものEEGデータベースを開発し、ヘルシンキ大学の神経生理学氏は述べていますオルガノイドから得られた測定値。
カリフォルニア大学サンフランシスコ校の神経学者であるアーノルド・クリーグスタイン氏は、研究者は子供の脳がどのように「配線」されているかについてほとんど知らないため、これが事実であることを証明するのは難しいだろうと述べています。 オルガノイドは、実際の脳のEEGパターンを決定する重要な要素を持っていない可能性があると彼は付け加えています。
しかし、このプロジェクトは、オルガノイドが意識を発達させることができるかどうかについて倫理的な問題を提起していると、ワシントン州シアトルにあるアレン脳科学研究所の所長兼科学ディレクターである神経科学者のクリストフ・コッホは述べています。 「彼らが早産の新生児に近づくほど、彼らはもっと心配しなければなりません。」
しかし、コッホは、研究者でも、我々は成人の意識、あるいはそれが幼児に表示された瞬間を測定することができますどのように合意されていないので、オルガノイドを意識している時に知ることは困難であり得ることを認めています。
Muotriは、オルガノイドが自己意識的になっているという証拠があれば、プロジェクトを中止することを検討すると述べています。 しかし、今は非常に原始的です。 「私たちはこの段階で非常に灰色の領域にあり、この研究の可能性について明確なビジョンを持っている人はいないと思います。」
ソース： https://www.nature.com/articles/d41586-018-07402-0