人类脑组织植入老鼠大脑后还能继续生长，并影响老鼠的行为（图）

据美国全国广播公司新闻10月12日报道，七年前，美国斯坦福大学的研究人员开始了一项雄心勃勃的实验：他们在实验室里用人类干细胞培育出人脑组织，然后将该组织注入新生大鼠的大脑中。他们的研究结果于10月12日发表在《自然》杂志上，结果表明类似大脑的人体组织与老鼠的大脑组织结合，然后继续生长，并且这些脑细胞似乎会影响老鼠的行为。

人类脑组织移植到大鼠体内，长到原来大小的6倍

研究人员将用人类干细胞培养的人体组织注入大鼠的体感皮层，即老鼠接收和处理触觉或疼痛等感觉信息的区域。经过大约两周的训练后，每当研究人员使用蓝光激光刺激人类神经元时，老鼠就会开始舔嘴并寻找水。研究人员还用气体来刺激老鼠的胡须，然后观察人类神经元的反应。

该实验的研究者之一、斯坦福大学精神病学和行为科学教授帕伊卡接受记者采访时说：“我们发现，在我们刺激胡须后，人类神经元的反应变得非常快。事实上，超过70%的人类神经元在受到刺激的1秒钟左右就开始了某种形式的活动，这告诉我们它们可能是相关的。”

帕伊卡说，人类神经元已成为老鼠脑电路的一部分，在显微镜下，这些神经元“闪烁着电活动”。

他说，在移植之后，人类神经元在大约8个月的时间内增长到了原来大小的6倍，约占大鼠大脑单个半球的三分之一。

这些老鼠没有出现研究人员担心的癫痫等健康问题。移植一年后，超过70%的老鼠还活着。

类似探索始于数十年前，可帮助治疗自闭症等

该研究是尝试将人类细胞移植到动物身上的最新案例。这一科学探索始于几十年前，并且过去的一些尝试已经取得了成功。2006年，发育生物学家布里凡洛和洛克菲勒大学的一组研究表明，他们可以在小鼠组织中培育人类胚胎。2013年，一组比利时研究人员将人类神经元移植到新生小鼠体内，创造了功能性脑回路。

2018年，索尔克生物研究所的研究人员将类似人类大脑的结构植入小鼠体内，产生了与斯坦福大学研究类似的结果。但他们使用的是成年小鼠，而斯坦福大学的研究人员则选择了新生大鼠，以观察人类神经元如何与啮齿动物发育中的大脑回路相融合。

布里凡洛说，斯坦福大学的研究是新颖的，因为研究人员能够培养出代表人类大脑皮层的复杂3D结构。大脑皮层是大脑最重要的组成部分，也是认知中心所在的地方。培养这种类型的组织结构然后移植它的做法并不常见。

科学家们希望，进行人鼠移植的能力能使他们更好地了解基因突变如何影响大脑回路，以及如何影响人类的思维和行为方式。

最终，这种类型的大鼠模型可用于研究精神疾病、自闭症、帕金森氏症或阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病，甚至可以用于确定新的治疗方法或测试其有效性。

类似移植或伴随伦理争议，专家认为实验应被允许

事实上，斯坦福大学的研究人员用他们的移植技术研究了蒂莫西综合征，这是一种罕见的人类遗传疾病，可导致危及生命的异常心跳，也可能导致自闭症。

研究人员将来自三名患有蒂莫西综合征患者的组织移植到了幼鼠的大脑中。

他们发现，这些人类细胞在老鼠体内没有生长得那么大，结构也不像其他人类细胞那样复杂。这表明，导致人类蒂莫西综合征的基因突变阻碍了大鼠的大脑发育。然而，研究人员尚未研究这些突变如何改变大鼠的行为。

帕斯卡说，尽管科学家们掌握了大量关于哪些基因与精神疾病有关的信息，但他们对这些基因在大脑内发生的变化或导致神经系统疾病的非遗传因素知之甚少。蒂莫西综合征是这类研究的主要对象，因为它是由参与帮助大脑处理电信号的单个基因突变引起的。在未来，大鼠实验可能会帮助科学家了解更复杂的神经系统疾病。

但布里凡洛承认，这种类型的研究伴随着伦理问题。他说：“你在小鼠胚胎中放入多少人类细胞，该胚胎还能被称为小鼠吗？我认为这是一个需要解决的问题。”