به گزارش همشهری آنلاین به نقل از آسوشیتدپرس این پژوهش بخشی از تلاش برای بررسی بهتر رشد مغز انسانی و بیماری‌هایی است که این پیچیده‌ترین اندام بدن را گرفتار می‌کنند.
دکتر سرجیو پاسکا، سرپرست این بررسی که مقاله آن روز چهارشنبه در ژورنال «ساینس» (Science) منتشر شد، گفت: «بسیاری از اختلالات از جمله اوتیسم (درخودماندگی) و اسکیزوفرنی احتمالا فقط در انسان‌ها رخ می‌دهند. اما دسترسی به مغز انسان بسیار مشکل است.»
به گفته او، رویکردهای جدیدی که بررسی مغز را بدون نیاز به خارج کردن بافت از مغز انسان امکان‌پذیر می‌کنند، «شیوه‌های امیدوارکننده‌ای هستد که قصدشان حل این مشکل است.»
اندام‌واره‌های مغز انسان درون مغز بچه موش‌ها
این پژوهشگران کارشان را بر اساس پژوهش قبلی‌شان در ایجاد «اندام‌واره‌های» مغز- ساختارهای کوچک شبیه به اندام‌های انسانی که برای اندام‌های دیگر مانند کبد، کلیه، پروستات و ..هم ایجاد شده‌اند- انجام دادند.
این پژوهشگران در دانشگاه استنفورد آمریکا سلول‌های پوستی انسان را به سلول‌های بنیادی تبدیل کردن و بعد این سلول‌ها واداشتند که به انواع متفاوت سلول‌های مغزی تبدیل شوند. سپس این سلول‌ها تکثیر کردند و اندام‌واره‌هایی تشکیل دادند که شبیه به قشر مغز، یعنی خارجی‌ترین لایه مغز انسان بودند که نقش اصلی در کاکردهای آن مانند تفکر، یادگیری، استدلال و عواطف دارد.
دانشمندان این اندام‌واره‌ها را درون مغزهای بچه‌موش‌های ۲ تا ۳ روزه – مرحله‌ای که اتصالات مغزی هنوز در حال شکل‌گیری هستند- کاشتند. این اندام‌واره‌ها رشد کردند و نهایتا یک سوم نیمکره مغز موش‌ها را اشغال کردند. نورون‌ها یا سلول‌های عصبی این اندم‌واره‌ها اتصالات دارای کارکرد با مدارهای مغز تشکیل دادند.
سلول‌های مغزی انسانی قبلا نیز در بدن جوندگان کاشته شده‌اند، اما این کار عموما در حیوانات بزرگسال، معمولا موش‌های آزمایشگاهی انجام شده است. پاسکا که استاد روانپزشکی در دانشکده پزشکی استنفورد است، گفت این برای نخستین بار است که این اندام‌واره‌ها درون مغزهای ابتدایی موش‌های صحرایی گذاشته می‌شوند. در این بررسی«پیچیده‌ترین مداربندی مغز انسانی تا به حال از سلول‌های ساخته شد که از سلول‌های پوستی انسانی منشا گرفته بودند و نشان داده شد که سلول‌های عصبی انسانی کاشته‌شده می‌توانند بر رفتار یک حیوان تاثیر بگذارند.»
راهی جدید برای بررسی اختلالات عصبی‌روانی انسان
دانشمندان برای بررسی یک استفاده عملی از این بررسی، اندام‌واره‌ها را در هر دو طرف مغز یک موش صحرایی کاشتند: یک اندام‌واره از سلول‌های مغزی انسانی سالم تشکیل شده بود و اندام‌واره دوم از سلول‌های مغزی شخص مبتلا به «نشانگان تیموتی»- عارضه نادر ژنتیکی که با مشکلات قلبی و اختلال طیف اوتیستی همراه است.
این پژوهشگران پنج تا شش ماه بعد اثرات این بیماری را که مربوط به فعالیت این سلول‌های مغزی است، مشاهده کردند در فعالیت الکتریکی در دو طرف مغز تفاوت‌هایی وجد داشت و سلول‌های مغزی مربوط به شخص دچار نشانگان تیموتی بسیار کوچکتر بودند و به زائده‌های چندانی از آنها جوانه نزده بود تا پیام‌ها را از سلول‌های عصبی مجاور دریافت کند.
این پژوهشگران گفتند می‌توانند تجربیات مشابهی را با استفاده از اندام‌واره‌های ساخته‌شده از سلول‌های افراد مبتلا به اختلالاتی مانند اوتیسم و اسکیزوفرنی انجام دهند و به طور بالقوه به درک بهتری از این عوارض مبتلاکننده مغز برسند.
دکتر للورا واکارینو از دانشگاه ییل که قبلا توانسته است توده‌های حاوی قشر مغزی را که از DNA افراد مبتلا به اوتیسم ساخته شده بودند، رشد دهد، می‌گوید این بررسی این حوزه پژوهشی را به پیش می‌برد.
او که در این بررسی دخالت نداشت، گفت:«کاراین پژوهشگران از این لحاظ بسیار تاثیرگذار است که این سلول‌های واقعا توانسته بود در بدن موش صحرایی به مراحل پیشرفته رشد برسند.»
نگرانی‌های اخلاقی استفاده از اندام‌واره‌های مغز
چنین تجربیاتی در حیوانات نگرانی‌های اخلاقی را هم ایجاد می‌کند. برای مثال، پاسکا گفت او و هممکارانش به بهزیستی موش‌ها و اینکه آیا با وجود این اندام‌واره‌ها درون مغزهایشان طبیعی رفتار می‌کنند (که او می‌گویند این چنین است) هستند. پاسکا گفت معتقد نیست که باید این تجربه را در نخستی‌ها (حیوانات شبیه انسان مانند میمون‌ها) تکرار کرد. متخصصان اخلاق همیشه درباره این امکان که اندام‌واره‌های مغز در آینده شکل از خوداگاهی انسانی را پیدا کنند، ابراز نگرانی کرده‌اند، اما کارشناسان می‌گویند در حال حاضر بسیار نامحتمل است چنین پدیده‌ای رخ دهد.
برخی از دانشمندان در حال بررسی اندام‌واره‌های مغز انسانی در خارج از بدن حیوانات هستند. برای مثال، پژوهشگران در دانشگاه دولتی زوریخ در سوئیس در ابتدای این ماه یافته‌های بررسی را در ژورنال «نیچر» (Nature) منتشر کردند که در آن بافت‌های شبیه به بافت مغزی را از سلول‌های بنیادی در آزمایشگاه رشد داده بودند و بعد انواع سلول‌ها در مناطق گوناگون مغز و ژن‌های تنظیم‌کننده رشد آنها را نقشه‌برداری کرده بودند. این پژ<هشگران از این ساختارها برای بررسی اوتیسم استفاده کرده بودند.
امکانی برای آزمایش درمان‌های روانپزشکی
پاسکا گفت اندام‌واره‌های مغز را همچنین می‌توان برای آزمایش درمان‌های جدید برای اختلالات عصبی-روانی به کار برد که در حال حاضر مهمترین علت ناتوانی در سراسر جهان هستند.
به گفته او، چنین پژوهشی به دانشمندان کمک می‌کند تا در مسیری به سرعت پیش برند که تا به حال پیمودن آن مشکل بوده است، چرا که دسترسی به مغز انسان بسیار سخت است «دلیل اصلی اینکه روانپزشکی نسبت به سایر شاخه‌های پزشکی از لحاظ درمانی بسیار عقب‌تر است، هم همین است.»