پژوهشگران روشی نوین برای نصب میلیونها سلول مغزی انسانی در موشها به منظور ایجاد مدلهای علمی بهتر برای مطالعه بیماریهای عصبی توسعه دادند. این مطالعه به ویژه در زمینه تحقیقات مربوط به بیماریهای مغزی پیشرفته قابل توجه است.
توسعه مدلهای تحقیقاتی
محققان با استفاده از ابزارهای ژنتیکی، موشهایی را پرورش دادند که بیشتر قشر مغز آنها، که لایه بیرونی مغز و مسئول تفکر، حافظه و آگاهی است، از دست رفته بود. سپس، بخش بزرگی از این سلولهای مغزی موشها را با سلولهای مغزی انسانی که در آزمایشگاه رشد یافته بودند، جایگزین کردند. این کار باعث ایجاد موشهایی با نورونهای انسانی شد که میتوانند تغییراتی را برای شبیهسازی شرایط مغزی انسانی ایجاد کنند.
بیشتر بخوانید: تحقیقات جدید خستگی در آمریکاییها را بررسی میکند
سرگیو پاشکا (Sergiu Pașca)، استاد روانپزشکی و علوم رفتاری در دانشگاه استنفورد و نویسنده ارشد مقاله منتشر شده در مجله Nature، گفت: "در دو دهه گذشته، تلاش برای ساخت مدلهای مغزی انسانی خارج از بدن انسان ادامه دارد. این روش به ما دسترسی به جنبههای دیگری از عملکرد مغز انسان میدهد که مطالعه آنها دشوار است."
چالشهای اخلاقی و علمی
این تحقیق با نظارت اخلاقی قوی انجام شده است، اما پژوهشگران مستقل بر این باورند که این توسعه سوالات مهمی را درباره پیامدهای احتمالی آن مطرح میکند. هونگکویی زنگ (Hongkui Zeng)، معاون اجرایی و مدیر علوم مغز در مؤسسه آلن در سیاتل، گفت: "این فناوری قدرتمندی برای مطالعه نورونهای انسانی و نحوه تشکیل مدارهای مغزی انسان در یک محیط طبیعیتر است که نسبت به محیطهای آزمایشگاهی مانند پتری دیش، مزیت دارد."
با این حال، زنگ اضافه کرد که در آینده، باید به برخی از ملاحظات و نگرانیها توجه شود، به ویژه در مورد استفاده از این تکنیک در حیوانات بزرگتر و با عمر طولانیتر.
این نخستین باری نیست که سلولهای مغزی انسانی در موشها نصب میشود، اما تلاش جدیدی که انجام شده، توانسته است به طور قابل توجهی تعداد بیشتری از سلولهای انسانی را نسبت به تلاشهای قبلی متصل کند.
عملکرد موشهای اصلاحشده
پیش از این، تلاشها به دلیل واقعیت زیستی پایدار محدود شده بودند: سلولهای مغزی انسانی حداقل ۲۰ برابر کندتر از سلولهای مغزی موشها رشد میکنند. این بدان معناست که نورونهای یک موش در حال رشد به سرعت یک شبکه تشکیل میدهند و سلولهای انسانی را که به آن اضافه میشوند، تحت الشعاع قرار میدهند.
تیم تحقیقاتی با پرورش موشهای مهندسی ژنتیکی که بخشهای خاصی از مغز آنها از بین رفته بود، این چالش را حل کردند. پاشکا گفت: "ما فکر کردیم میتوانیم به سلولهای انسانی فرصتهای بیشتری برای اتصال بدهیم با حذف بخشهایی از سیستم عصبی موش به شیوهای دقیق و ساده." به تعجب آنها، موشهایی که پرورش داده بودند همچنان عملکرد خوبی داشتند.
این موشها در انجام وظایف حافظه عملکرد خوبی نداشتند، اما از لحاظ حرکتی تقریباً خوب بودند. پاشکا گفت: "شما نمیتوانید بگویید که این حیوانات نیمی از حجم مغز خود را ندارند."
این بخش از آزمایش نشاندهنده سازگاری شگفتانگیز مغزهای در حال توسعه است. حیواناتی که قشر مغز آنها از بین رفته، انتظار نمیرود که در وظایف چالشبرانگیز عملکرد خوبی داشته باشند، اما این موشها استراتژیهای جایگزینی را با استفاده از بخشهای باقیمانده مغز توسعه دادهاند.
نتایج نهایی و چشمانداز آینده
تیم تحقیقاتی همچنین خوشبین است که این تحقیق میتواند به توسعه درمانها و پاسخ به سوالات مربوط به بیماریهای مغزی کمک کند. پاشکا گفت: "امیدوارم که این کار برای بررسی بیماریها و توسعه درمانها بسیار مؤثر باشد."
با این حال، پژوهشگران تأکید میکنند که این یک پیوند کامل مغز نیست. در این آزمایش، آنها حدود ۱۴ میلیون نورون موش را حذف و حدود ۴ میلیون نورون قشری انسانی اضافه کردهاند. موشهای نتیجه هنوز هم انواع مهمی از سلولهای مغزی را کم دارند و نورونهای انسانی آنها یک قشر مغز معمولی تشکیل نمیدهند.
بیشتر بخوانید: فشار بیسابقه بر NHS؛ گرمازدگی به بیمارستانها هجوم آورد · آیا هوش مصنوعی تهدیدی برای بشریت خواهد بود؟
منبع: npr.org
