دانشمندان روشی برای ساختن مغز انسان در آزمایشگاه پیدا کردند

پژوهشگران دانشگاه تافتس در ماساچوست آمریکا به تازگی موفق شده اند مدلی سه بعدی از بافت زنده را بسازند که از لحاظ ساختاری و کارکردی، شباهت فوق العاده ای به مغز انسان داشته و حتی فعالیت عصبی از خود نشان می دهد. به عبارتی، دانشمندان توانسته اند مغز انسان را در آزمایشگاه پرورش دهند.

البته پیش از این هم دانشمندان به این دستاورد نزدیک شده بودند. سلول های بافت مغز قبلاً در مدل های دوبعدی کشت شده و پرورش یافته بودند، ولی هیچگاه به سطح پیچیدگی شبکه عصبی طبیعی نزدیک نشده بودند. از طرفی مدل های سه بعدی هم تاکنون یکی از اجزای اصلی یعنی نورون های زنده موجود زنده را نداشتند.

حالا با پیشرفت فناوری سلول های بنیادی، می توانیم ساخت یک مغز کامل را با استفاده از سلول های بنیادی موسوم به iPSCs آغاز کنیم، سلول هایی که از منابع مختلف از جمله پوست بدن انسان به دست می آیند. سلول های iPSCs با معکوس کردن چرخه رشد سلول و برگرداندن آن به وضعیت رویانی ساخته می شوند و سپس می توان آنها را به هر نوع سلول دلخواه تبدیل کرد.

پس از تولید نورون ها از iPSCs می توان آنها را روی شبکه هایی از جنس پروتئین ابریشم و کلاژن رشد داد. حالا این کار برای اولین بار به واسطه همکاری پژوهشگران دو رشته علوم پزشکی و مهندسی از دانشگاه تافتس و چند مرکز دیگر به اجرا درآمده است. آنها دستاورد خود را «مدلی از محیط مغزی» می نامند که به شکل زیر است:

دیگر محققین از iPSCs برای ساخت اندامی شبیه مغز استفاده کرده بودند ولی پژوهشگران دانشگاه تافتس با ساختار متخلخل و جدید، اکسیژن رسانی و تأمین مواد مغذی برای نورون ها را ساده تر کرده و مغز را در حالت طبیعی به کار وا می دارند. فضاهایی برای مشاهده درون این ساختار تعبیه شده تا دانشمندان بتوانند نحوه رشد، سازماندهی و رفتار سلول ها را به شکل مجزا ارزیابی کنند.

شاید مغز مصنوعی، لشکر زامبی ها و سوء استفاده های هالیوودی را به خاطر ما بیاورد ولی دانشمندان وعده می دهند که از این روش بتوان برای درمان بیماری های صعب العلاجی همچون آلزایمر یا پارکینسون استفاده کرد. گزارش کامل این دستاورد در ژورنال علوم مهندسی و بیومتریال ACS منتشر شده است.