一位神经科学专家说：“'迷你大脑'可以帮助我们了解是什么使我们成为人类。”

医学研究委员会（MRC）分子生物学实验室细胞生物学部的组长，也是英国剑桥生物医学园区的一部分；由于多年的研究和一些机会，可能会彻底改变大脑的研究。用玛德琳·兰开斯特的话来说，她生长神经干细胞的尝试失败了，但她不知道自己在显微镜下和培养皿上看到的漂浮的细胞球实际上是微型脑组织。

他在脑类器官技术的开发方面做了创新的工作，该技术在神经系统发育和疾病研究方面取得了重大进展。兰开斯特实验室的工作重点是使用大脑类器官研究人脑的发育。该实验室使用迷你大脑来研究人脑与其他哺乳动物物种发育之间最根本的差异。它的进步危及了大脑研究方面的一切，使我们更接近一个有趣问题的答案：是什么使我们成为人类？

他在电话聊天中专门告诉 Infobae：“我开始在培养皿表面生长神经干细胞，但是一天之内我意识到出了点问题。”我用来覆盖盘子底部的蛋白质制剂已经很老了，这意味着细胞没有像应有的那样粘在一起，而是形成了漂浮的球。许多科学家可能会丢掉这种产品，但我让它继续增长。很快，我就能看到里面的结构，作为一名神经生物学家，我认识到你会在大脑中看到的某些特征。”

-也就是说，与其他著名的科学案例一样，机会是一种成分吗？

的确，这是偶然的，因为这些生物在我没想到的时候才出现在实验室的盘子上。时机也非常好，因为这一发现发生在我的博士后奖学金开始时，这意味着我可以自由探索，让我可以做的观察来指导我。在@@ 最初的兴奋之后，将这些小细胞球变成组织需要做很多工作。一年来，我一直关注着这一发展的试验和错误：我重复了这些实验，在细胞中添加了不同的食物补充剂组合，努力地将结果记录在我的实验室书中。我最终发现，一种叫做 Matrigel 的特殊蛋白质凝胶提供了足够的支撑，使细胞能够自组织成三维组织。

-这些是类器官吗？

-确实如此。这些三维组织被称为类器官，字面意思是类器官，但是实验室中使用的一种替代方法来研究大脑的深度（在这种情况下）以及针对大脑疾病的可能治疗方法。这正是我们在实验室中实现的这些构造：它们是类似于真实器官组织的微型器官组织，例如，它们具有相同的细胞类型、结构和类似的功能。根据所使用的干细胞的类型，会产生不同的类器官。就我而言，我使用神经细胞来培养大脑类器官或 “迷你大脑”，有时也被称为 “迷你大脑”，但剑桥的其他人现在正在培养小肺，迷你肠道和迷你肝脏组织。

-研究大脑的第一步是什么？

-研究这个人体器官是一个挑战。尽管动物模型帮助我们了解了基本机制，但它们只能使我们走得更远。再一次，来自二维培养的人类干细胞的神经元提供了有关自身的宝贵信息，但是神经元并不是孤立存在的，因此我们从这些研究中对大脑如何工作的了解是有限的。脑类器官给我们的东西看起来和行为更像真实的东西。它们使我们能够提出一些问题，即为什么我们特别容易受到神经系统和心理健康状况的影响，例如精神分裂症，而这些疾病似乎不会影响动物。而且，我实验室的一个特别关注点是，是什么让人脑如此特别。

-下一步将是发现我们与动物的区别：如何揭示它？

-了解什么使我们与其他动物区分开来是一个基本问题。例如，我们知道海豚很聪明，大脑也很大，但它们没有 Zoom 对话！大猿的大脑比我们的大脑小三倍；事实上，我最近的计算表明，它们的大小更接近老鼠的大脑。我们真的很想了解这种大小差异是如何发生的。我们从人类和我们最亲近的活着亲属的细胞中生长类器官：黑猩猩和大猩猩。我们发现在开发初期就存在差异。人类干细胞在过渡到允许神经元生长的状态方面比我们的猿亲属慢。在细胞呈指数膨胀的关键阶段，这种非常微妙的变化对最终产物产生了巨大影响。

-你还发现了什么差异？

-我们还发现，与黑猩猩和大猩猩相比，人类类器官的大小是黑猩猩的两倍。这与你所看到的大脑大小非常吻合。具体来说，在大脑皮层中，人脑中的神经元数量是大猿大脑的两倍。用计算机的比喻来说：如果你放置更多的中央处理器，你将获得更多的计算能力。我认为这可能是正在发生的事情的重要组成部分，它使人类能够拥有我们独特的认知能力。

-这是调查自己与过去的方式保持距离的方法吗？

-科学总是关于如何探索。五百年前，人们绘制了世界地图：他们走遍了世界，然后将其翻译成越来越准确的文档。现在我们已经向内转，正在尝试绘制我们体内正在发生的事情。每个实验都是一个发现。透过显微镜观察并知道你是人类历史上第一个目睹特定生物现象的人，这真的很有趣。太令人兴奋了。我喜欢认为深刻的发现可能来自意想不到的观察。科学有很多机会，但你也必须对它持开放态度。在这个学科中，我们被教导要遵循非常重要的科学方法，但是许多人忘记了第一步，那就是进行良好的观察。

-你的类器官已经发生了什么事？

-我很高兴看到类器官如何帮助回答其他研究问题。例如，我们看到人们越来越有兴趣使用该工具研究血脑屏障、癫痫和神经变性。

我真的很想和剑桥社区的其他研究人员互动。疫情使我们接触到了过去科学界从未经历过的更加开放的协作工作。世界各地不同专业，研究中心和大学之间的交流与保存多年的健康银行基地相交，由于它们的访问权限，所有学科的专业人员都可以使用来自不同领域的知识共同寻找新的途径角度。我认为专注于我们的特定领域通常很容易，但是我们可以从所有学科中学到很多东西。通常，我们会问非常相似的问题，但从不同的角度来看待它们。我认为，归根结底，我们将需要所有问题的答案，以弄清是什么使我们成为人类。

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