整个神经科学范畴从其降生起 ， 就一向依靠于从果蝇到猕猴等动物模子 ， 以更好地熟悉神经元的行为和内部运作机制 。 固然这些模子大大鞭策了在健康和疾病状况下对脑的熟悉 ， 但它们确实也有其局限性 。 人和动物的基因差别既使我们当作为分歧物种 ， 也使得要将对动物所得的神经生物学发现应用到人 ， 即使并非完全不成能 ， 也极具挑战性 。
加州大学欧文分校的神经生物学家马修·布鲁顿-詹姆斯（Matthew Blurton-James）博士说：“我们此刻已经多次治愈过小鼠的阿尔茨海默氏症 ， 但我们还没有治愈过病人 ， 在这种疾病若何成长的问题上 ， 显然有很大的物种差别 ， 这意味着今朝的动物模子无法让我们获得正在寻找的谜底 。 ”
然而 ， 在曩昔几年里 ， 手艺前进使我们得以成立全新的模子 ， 以研究人类神经元的勾当 ， 以及它们若何彼此沟通 。 这些模子包罗活人捐募的活体组织、类器官（organoids）和嵌合体模子（chimeric models ， 用人类基因或细胞润色的动物组织）等 ， 这使科学家们可以或许以以前无法想象的体例研究这些过程 。
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-William Hogan-
美国国度神经系统疾病和中风研究所（National Institute of Neurological Disorders and Stroke）所长沃尔特·克勒什海茨（Walter Koroshetz）医学博士说：“这些新手艺 ， 包罗那些利用诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells ， iPSCs）的新手艺 ， 真的半斤八两惹人注目 ， 这些手艺的真正优势在于 ， 它们为我们供给了一种研究人类脑细胞的新方式 ， 出格是当涉及到发育过程的时辰 ， 这长短常有价值的 。 ”
尽管有此价值 ， 但环绕着这些模子的利用仍有很多现实和伦理方面的担忧 ， 专家们说 ， 在撑持这些模子开辟的手艺大大超出科学政策和对其利用的监视之前 ， 此刻就应该解决这些担忧 。
熟悉模子
当您听到这个词时 ， 您会想到什么？"缸中之脑"？" 仍是 “人脑尝试模子”？它可能会让人联想到科幻片子中的画面——一个装在液体罐子里的、真人大小的、脉动的脑 ， 这个脑即使没有了身体 ， 也能思虑和感受 。 艾伦研究所的研究员乔纳森·丁（Jonathan Ting）博士说 ， 粗看之下 ， 大大都人甚至不会意识到这些新的尝试模子大多是由人脑组织制当作的 。 他本身的尝试室正在利用糖块大小的体外组织样本 ， 这些样本是从接管脑部手术的自愿患者身上取得的真实脑组织 ， 其目标是更好地归类人类大脑皮层中发现的各类细胞类型 。 他诠释道：”我们此刻有能力从手术室收集组织 ， 然后用救护车将其输送到我们的尝试室 ， 用氧气连结活体组织存活好几天 ， 这使我们可以或许深切领会分歧区域的大脑构成 ， 包罗在那边有几多种分歧类型的细胞 ， 以及它们的分子、形态息争剖学特征 。 这就给我们打下了坚实的根本 ， 使我们得以领会脑的构成当作分 ， 并以此为跳板 ， 领会疾病可能是什么出了问题 。 ”
然而 ， 丁取自当作人脑的组织模子 ， 对脑的发育就不克不及供给什么信息 。 是以 ， 像哈佛大学干细胞和再生生物学系本家儿任保拉·阿洛塔（Paola Arlotta）博士这样的研究人员 ， 正在利用类器官 ， 也就是所谓的 “微型脑”（mini-brains） ， 即从人类诱导多能干细胞中提取的三维、自组织的组织培育物 ， 来研究脑细胞是若何在脑发展过程中堆积在一路的 。 阿洛塔说 ， 大大都人都不知道类器官是什么样子 ， 它们并不像真人大小、功能齐备的脑 ， 现实上只是一块4-5毫米的组织 ， 有点像土豆团子 ， 而不是任何身体器官 。
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