“缸中之脑”长期以来一直是哲学思想实验和科幻小说的主要内容。现在，科学家们离创造真实事物又近了一步，这可能会促成更多经验性类型的开创性实验。斯坦福大学和日本理化学研究所发育生物学中心的研究团队各自发现了诱导人类干细胞形成三维神经结构的方法，这些结构显示出与成人大脑活动相关的活动。
通过应用各种化学生长因子，理化学研究所的研究人员将人类胚胎干细胞转化为神经元，这些神经元在小脑特有的模式中自组织，小脑是大脑中协调运动的区域。斯坦福大学的团队使用源自皮肤细胞的诱导多能干细胞，并以化学方式引导它们成为神经元，这些神经元自发地连接成 3D 电路网络，非常类似于大脑皮层中的网络——大脑皮层是支持人类注意力、记忆和自我意识的皱褶灰质。
“多年来，人们一直使用小鼠胚胎干细胞来生成畸胎瘤——看起来可能像器官的东西，”美国国立卫生研究院的神经科学家大卫·潘奇辛说，该研究院支持了斯坦福大学的研究。“但它不是有组织和系统的，不像发育中的大脑需要的那样才能发挥功能。” 相比之下，斯坦福大学团队的神经结构不仅自组装成类似皮层的组织，神经元还在协调模式中相互发送信号——就像它们在大脑中一样。日本科学家生成的小脑组织也是如此。
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那么，人们可以用一块可工作的实验室培育大脑做什么呢？理化学研究所的 Muguruma Keiko 说，用它来在未来为患病或衰老患者培育神经备用零件“并非不可能”。但近期目标是将这些被称为“类器官”的活体迷你大脑用于医学研究，否则这些研究是不可能或不道德的。“您可以进行与人类疾病直接相关的详细的、机制性的实验，”潘奇辛解释说。“如果您正在寻找大脑中非常具体的分子靶点或通路，以及药物可能如何作用于它们，那么人类细胞和小鼠细胞之间的差异是显着的。”
潘奇辛预见到类器官将被用于新精神病药物的虚拟临床安全试验。“大多数脑部疾病在回路水平上尚不清楚，”他说。因此，虽然现在为你的大脑培育备用零件仍然是一个幻想，但拥有这些用于研究目的的神经碰撞测试假人可能是次好的选择。