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拥有人类脑细胞的精灵鼠小弟

2016-05-30岳灵儿

初中生学习·低 2016年3期
关键词:脑细胞神经细胞精灵

岳灵儿

你还记得电影《精灵鼠小弟》中那只人模人样的小老鼠斯图尔特吗?它不但穿着人类的衣服,还能像人类一样思考,聪明伶俐的它似乎长了一颗人脑。

长着人脑的老鼠?你是不是觉得这种事只会出现在电影中?那你可猜错了。最近,科学家改造出了一种拥有人类脑细胞的“超智慧小鼠”。这可不是在故意模仿电影情节,科学家这么做是为了用老鼠的脑袋替代培养皿作为放置脑细胞的容器,从而更好地研究人类的大脑疾病。

一半脑细胞来自人类

改造后的小鼠仍然具有小鼠神经细胞——那些负责“思考”的细胞,它们约占整个脑细胞的一半。然而,其中几乎所有的神经胶质细胞都是人类细胞,它们的作用是支持、滋养神经细胞。

“这仍然是一颗鼠脑,”主持这项研究的美国纽约罗切斯特大学医学中心的史蒂夫·高曼介绍道,“但是,这颗脑袋中所有的非神经细胞全都来自人类。”

高曼和他的研究团队从人类胎儿身上提取未成熟的神经胶质细胞,然后把它们注射到幼鼠的大脑中,让这些细胞生长成具有长长“触须”的星形胶质细胞。经过一年时间,小鼠自己的神经胶质细胞完全被人类的神经胶质细胞取代。

星形胶质细胞对意识思维的形成很重要,因为它们的触须可以辅助神经电脉冲的传导。人类的星形胶质细胞比小鼠的大10~20倍,触须数量则是小鼠的100多倍,它们能更灵敏地协调神经信号。在高曼看来,加入人类脑细胞后小鼠的脑袋“就像是电脑升级了”。

经过一系列记忆和认知测试,科学家发现拥有人类细胞的小鼠比普通小鼠聪明得多。比如,它们的记忆能力是普通小鼠的4倍。

科學家会创造出真的精灵鼠小弟吗?

美国加利福尼亚州索尔克研究所的干细胞研究员弗雷德·盖奇评价道:“发现人类和小鼠的神经胶质细胞具有类似的功能,这点很有意思。把人类的神经胶质细胞注入小鼠体内后,我们可以进一步观察,究竟是鼠体改变了人类细胞的特性,还是人类细胞即使在小鼠体内也可以继续发挥作用。”

德国慕尼黑大学的沃尔夫冈·埃纳尔也认为:“对细胞在不同物种中的功能的研究非常有意义,因为在不同物种中细胞的功能会有差异,通过研究我们可以探知细胞哪些功能只跟它本身有关,哪些会受到环境的影响。”

高曼在类似的实验中,把人类未成熟的神经胶质细胞注入缺乏髓磷脂(一种起绝缘作用,保护神经细胞的物质)的幼鼠大脑,随后这些细胞大部分会长成少突胶质细胞,可以查找和修复有缺陷的神经细胞。高曼指出,该研究有助于治疗髓鞘损坏引起的疾病,如多发性硬化症。他已经提出申请,试图用胶质前体细胞治疗多发性硬化症。

高曼的研究看上去简直像科幻小说。确实,科幻小说中不乏这样的情节,比如,《深海狂鲨》中科学家为了研究治疗阿尔茨海默病的方法而意外创造出了超智慧鲨鱼。然而,高曼却一点儿也不想用移植脑细胞的方法使老鼠变得更加人性化,他并不想创造出一只真的精灵鼠小弟。

“我们并非要向动物提供属于人类的特定感知功能。我们只是发现,人类细胞具有改善小鼠自身神经网络的效果,但小鼠仍然是小鼠。”高曼表示,“我们也并不打算将人类的脑细胞移植到猴子等跟人类亲缘关系更近的动物身上,这么做存在巨大的伦理和道德风险。”

埃纳尔同意高曼的观点,他认为需要谨慎决定把人脑细胞移植到何种动物身上,动物的“人性化”实验必须掌握尺度。

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