芝加哥頭條

人類神經元成功植入鼠腦 美研究盼測試阿茲海默症新療法

史丹佛大學研究團隊在老鼠的大腦裡植入人類神經元,試圖解開自閉症等腦神經系統疾病的謎題。(示意圖/圖取自Pixabay圖庫)
史丹佛大學研究團隊在老鼠的大腦裡植入人類神經元,試圖解開自閉症等腦神經系統疾病的謎題。(示意圖/圖取自Pixabay圖庫)

 

7年前,史丹佛大學的研究人員在實驗室中,用人類的皮膚細胞製造幹細胞、培育出和人類大腦皮層相似的組織,然後將這個腦組織植入約100隻新生幼鼠的頭骨,由於這些老鼠的免疫系統較弱,因此沒有產生移植後的排斥現象。

人腦的細胞隨著時間繼續茁壯成熟,並與老鼠的大腦細胞融合,6個月後,人腦細胞大約佔了鼠腦半球的1/3。大腦分為左右半球,每個半球司掌不同的功能。相關研究成果發表在今天出刊的「自然」(Nature)科學雜誌。

研究人員將人體組織植入實驗老鼠大腦專門接收和處理觸覺或痛覺的區域,經過兩週的訓練,每當研究人員用藍色雷射光刺激人類神經元,老鼠就開始舔嘴想要找水喝。另外,研究人員用一道空氣刺激老鼠的鬍鬚時,也觀察到了人類神經元有反應。

國家廣播公司(NBC)今天報導,科學家們希望以人鼠大腦的移植實驗,了解基因突變如何影響人腦迴路的思維和行為方式。最終用在研究自閉症、帕金森氏症或阿茲海默症等神經性退化疾病,甚至測試新療法的有效性。

這項研究由史丹佛大學醫學院精神病學與行為科學教授巴斯卡(Sergiu Pasca)主導,研究團隊還把3名提摩西症候群(Timothy syndrome)患者的人體組織移植到幼鼠,並且發現其中的基因突變阻礙了鼠腦的發育。

摩西症候群是一種罕見的人類遺傳疾病,有可能發生異常心跳而導致生命危險,也可能造成自閉症。

加州「信使新聞」今天報導,相關領域的研究約20年前起步,當時史丹佛大學學者魏斯曼(Irving Weissman)與拉荷亞「索克研究所」(Salk Institute of La Jolla) 的蓋吉(Fred Gage)團隊,開發了一種動物與人腦的小型混合體,在一隻健康老鼠的大腦中植入數百萬個人類細胞,但那些細胞從未完全整合、最終死亡。

隨著科技進步,科學家創造出更接近人腦的實驗模型,愈能突顯新實驗的價值,不過也伴隨棘手的問題。美國國家科學院在2021年的報告中提到,此類研究對理解人類大腦提供了希望,但仍須納入道德考量。

巴斯卡表示,受試的老鼠沒有出現焦慮或痛苦,他期望從實驗室裡的老鼠大腦就能夠成功研究、理解人腦的問題,並停在那裡;基於倫理和動物福利,他反對將研究轉移到黑猩猩、猴子等與人類演化近親的靈長類動物。

Categories: 芝加哥頭條