□克莉斯汀 大脑是人类最重要的器官之一，但人类对大脑的研究至今仍存在许多空白。近年来，科学家们利用老鼠体内提取的活体组织和人类干细胞，培育出只有小扁豆大小的“微型大脑”。其目的主要是用于测试神经组织移植或者干细胞实验时能“减少实验动物的使用”。 但最近，美国加州大学圣地亚哥分校Muotri实验室的科学家称，他们第一次在仅豌豆大小的“微型大脑”中发现了“电活动”——能制造电子信号，形成自己的神经突触。日本科学家也利用这种“微型大脑”成功观察到神经元之间的网络和连接中同步和非同步的活动，衍生出功能性神经网络。 种种结论都不由让人产生担忧：这种所谓的“微型大脑”，其实是在模仿人脑发育过程中产生的一种类器官，它真的不会拥有独立的意识活动吗？如果这种猜想被证实，人们岂不是要面临着比“使用实验动物”更加难以想象的伦理谴责？ 困扰：神经活动是否代表着一种“思考”？ 既然这些“微型大脑”已经能够建立起神经网络，那它是否也能像人一样进行“思考”呢？这是目前关于“微型大脑”最让人困扰的一个问题。科学家们都没能给出一个确切回答。 美国布朗大学研究人员认为，他们培育出的这些小球状大脑并不会“思考”，只是能制造电子信号，形成自己的神经突触。 日本的研究人员在今年7月发表于《干细胞报告》上的一篇文章中称，他们从“微型大脑”类器官中衍生出功能性神经网络，并成功观察到神经元之间的网络和连接中的同步和非同步的活动，其中同步的神经活动是包括记忆在内的各种大脑功能的基础。但他们认为，虽然是“模仿大脑发育”，这些类器官却并不能真正“思考”，因为它们“缺乏来自周围环境的信息输入，单纯的大脑类器官不太可能形成意识”。而且目前这种大脑类器官还缺乏理想的支持结构，如血管和周围组织。他们对类器官神经活动的评价能力也自称有限，只能说目前的研究只是“为广泛评估人类细胞来源的神经活动提供了可能”，可以帮助研究人员了解“大脑通过特定细胞群活动编码信息的过程，以及精神疾病的基本机制”。 那么，如果给这些“微型大脑”提供辅助环境，是否就能让它开始“学会思考”呢？ 美国索尔克生物研究所（Salk研究所）的研究人员的相关论文中，提到了将人类干细胞培育的“微型大脑”植入老鼠大脑中维系“存活”，他们让这种“存活”状态维系了长达数月（233天），最终还让“微型大脑”与老鼠的大脑神经元产生了联系，同时和老鼠共用其血液供应，几乎是与老鼠的大脑融为一体了。但他们发现，这种微型大脑脑细胞中的神经元与老鼠的纠缠到一起后，并没有让老鼠变得更聪明或者是让老鼠具有某些人类的特征。这是否可以说明这种“微型大脑”就算有了辅助环境的支持，也并不能“思考”呢？ 科学家们仍无法作出一个确切回答。 畅想：大脑体积大小并不影响“思考”？ 事实上，从干细胞到克隆出一个能进行思考活动的生命个体的过程，并没有我们想象的那么简单。 人类的干细胞具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，因此被医学界称之为“万用细胞”。干细胞有两种：一种是全功能干细胞，可直接克隆人体；另一种多功能干细胞，可直接复制各种脏器和修复组织。目前看来，用于培育“微型大脑”的，还只是多功能干细胞，用它培育类器官其实也并不是克隆，只是利用干细胞的分离和体外培养产生的一种“体外繁育”。 从结构上看，这些“微型大脑”的确与人类怀孕12-16周时的胎儿大脑有相似之处，但这些“微型大脑”还处于一种原始状态，比如完全发育的人类大脑中有800亿-900亿个神经元，而“微型大脑”只有几百万个神经元，大脑灰质的体积也极小，所以它应该很难产生思考的意识和能力。 但随着“微型大脑”的进一步研究，未来该领域会发生什么谁也难以预料。在一些动物身上，科学家们曾发现过这样一个有趣的现象：大脑体积的大小，并不影响它们的行为能力。比如世界上最大的蜘蛛亚马逊巨人捕鸟蛛，虽然大到像一个盘子，它们也没有表现出比小型蜘蛛更复杂的行为方式；而在过去的一万年间，人类的大脑体积正在缩小，但显然人类也没有变得更笨，可能只是在更有效率地利用脑容量。于是，有科学家提出：或许一个微型大脑，已经足够更加高效地完成所有复杂的生命活动？ 还有一个“哈勒定律”值得注意，它声称，体型更小的动物的大脑也会相应变小，但是大脑与整体体型的比例将会上升。更有趣的是，几乎所有生物都遵从“哈勒定律”。人们发现，残酷的生存竞争，让一些小型生物的确拥有大大缩拢的脑细胞群——神经元细胞之间通过极短的轴突互相连接，但它们在行为学上并没有因此受太大影响。比如一种纹喉隐蜂鸟的大脑只占其体积的4.8%，但它能够记住复杂的路线，在整个森林里寻找食物；一些鸦科动物（包括乌鸦、喜鹊）拥有与某些灵长类动物相同数量的神经元，它们甚至拥有对“自我”的认知；章鱼的大脑非常原始，但它们能与狗完成同样复杂的任务。有人认为，或许动物们并不需要用脑子来支配自己完成更复杂的行为活动？又或者微型大脑的确能完成复杂行为？ 在今天人工智能大行其道之时，昆虫小巧的大脑为高性能计算机的研究提供了思路，电脑也已经变得越来越小巧。一个有着灵活思维模式的大脑或许真的不在乎大小。 |
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