MENU

22:47
Искусственный мозг

Ученые в Австрии создали уникальную технологию для выращивания искусственных мозговых тканей. Чтобы добиться этого, они использовали стволовые клетки человека, поместив их в биореактор, и, создав нужные условия, наблюдали рост церебральных органоидов.

Мозг развивался на протяжении двух месяцев. На сегодня его возраст составляет десять месяцев. Для создания «зародыша мозга» австрийские ученые использовали эмбриональные стволовые клетки, извлеченные из ткани эмбриона, а также iPS клетки, иначе известные как плюрипотентные стволовые клетки. Последние можно извлечь из тканей взрослого человека. В качестве среды для развития был использован специальный гель, позволяющий мозгу расти. Эту субстанцию поместили в биореактор, основная задача которого — насыщать искусственный мозг питательными веществами и стимулировать его развитие. В итоге в первые же дни ткань начала «обрастать» нейроэпителиальными образованиями, а спустя несколько недель стали видны отделы мозга — например, кора и сетчатка.


Таким образом можно многое узнать о природе различных болезней. Например, в одном из экспериментов ученые использовали клетки человека, больного микроцефалией. Микроцефалия — это заболевание, при котором головной мозг не может достичь нормального уровня развития. Исследователи выяснили, что эти клетки по какой-то причине «взрослели» раньше, чем нужно, что, вероятно, связано с микроцефалией.

Полноценное, пусть и искусственное выращивание человеческих органов в лаборатории может расширить знания науки о том, как происходит рост клеток и какой механизм стоит за их управлением и распределением. Взять, к примеру, сердце: у него, как известно, есть собственная внеклеточная матрица, которую можно использовать как заготовку для выращивания органа «с нуля». Такой способ называется обесклеточиванием, и им не так давно воспользовались ученые из Университета Питтсбурга. В конечном счете им удалось вырастить работоспособное человеческое сердце. Мозг, конечно, в значительной степени отличается от любых других органов, в том числе и сердца, и его воссоздание все еще является очень трудной и запутанной задачей. Полноразмерному развитию препятствует отсутствие кровотока в образованной органической структуре, что в итоге и приводит к заморозке развития на двухмесячной отметке.

Сосудистая система в целом играет ключевую роль не просто в любом органе человека, но и в организме вообще. И мозг в данном случае — обладатель сложнейшей системы сосудов, что обуславливается сложностью его структуры. Это не просто микроскопические трубы, по которым проходит кровь и разносит нужные для работы органа вещества, это — целая система, контролирующая кровоток с помощью собственных бесчисленных клапанов и насосов. Лишить мозг давления, которое создается с помощью сосудистой системы — значит заблокировать его дальнейшее развитие. Если сравнивать процесс с развитием эмбриона, то еще не родившемуся человеку грозит опасность, заключающаяся в том, что если мозг не будет увеличиваться в размерах, череп начнет развиваться слишком быстро. Эта проблема, впрочем, решается сразу же, как только у эмбриона появляется сердце и начинает качать кровь по всему крошечному организму. Как только появляется кровяное давление, мозг продолжает увеличиваться в размерах, не позволяя черепу ограничить свой рост.


Если же кому-то удастся создать искусственную систему кровоснабжения для искусственного мозга, то, скорее всего, развитие органоидов удастся продолжить и после двух месяцев. Сам по себе мозг — гораздо более сложная структура, чем те образцы, которые удалось вырастить ученым, а его искусственное создание —непосильная задача для современной науки. Тем не менее, все факты указывают на то, что это возможно, если соблюдать соответствующие условия. Но, к сожалению, сегодня необходимых инструментов для создания таковых не существует.

Категория: Роботы и робототехника | Просмотров: 119 | Добавил: Admin | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar