【书名】如何制造一个人

【书名】如何制造一个人 【作者】菲利普·鲍尔 【格式】#epub #mobi #azw3 #pdf 【分类】#科学 #科普 #生物学 【简介】本书中，作者回顾了人类认识和改造生命的历史，并引领读者去领略这一领域当今最前沿的进展：创造各式各样的迷你器官并把它们组装起来；用猪作为器官工厂，生产可供移植的人体器官；通过3D打印的方法打印组织甚至器官；见证中国科学家创造出世界上首例体细胞克隆猴…… 在增进人类对生命的理解的同时，这些领域的科学进步也在塑造着文化和社会。 阅读： 频道：@sharebooks4you 群组：@sharing_books4u

研究人员制造出混合大脑：让一个物种的神经元帮助另一个物种

研究人员制造出混合大脑：让一个物种的神经元帮助另一个物种 大鼠（红色）和小鼠（绿色）神经元的混合体在混合大脑中形成了环形气味处理中心什么是混合大脑？听起来像是科幻电影情节中的东西或者是史蒂夫-马丁主演的80年代古怪喜剧但它实际上是两个物种细胞的结合，发育成一个完整的功能性大脑。因此，杂交脑通过创建"合成"神经回路来恢复受损或退化大脑的功能，对于推动再生神经科学的发展非常重要。在哥伦比亚大学欧文医学中心研究人员领导的一项新研究中，大鼠干细胞在发育初期就被引入到小鼠细胞中，从而产生了利用整合的大鼠细胞嗅觉的小鼠大脑。哥伦比亚大学瓦格罗斯内外科医学院遗传学和发育学教授、该研究的共同通讯作者克里斯汀-鲍德温（Kristin Baldwin）说："我们拥有漂亮的培养皿细胞模型和称为器官组织的三维培养物，它们都有各自的优点。但它们都无法让你确定细胞是否真正发挥了最高水平的功能。这项研究开始向我们展示，我们如何扩大大脑的灵活性，使其能够容纳来自人机界面或移植干细胞的其他类型的输入。"大鼠-小鼠嵌合体的制作示意图 Throesch 等人研究人员将大鼠胚胎干细胞植入小鼠胚泡（受精卵分裂而成的细胞团），然后将胚泡移植到代孕小鼠妈妈的子宫内发育。尽管在进化过程中存在差异（大鼠大脑发育较慢，体积较大），但研究人员观察到，大鼠细胞与小鼠神经元同步生长。在成熟的大鼠-小鼠或嵌合体中，大鼠细胞整合成整个小鼠大脑的神经回路，并与小鼠神经元形成活跃的连接。鲍德温说："几乎在整个小鼠大脑中都能看到大鼠细胞，这让我们相当惊讶。它告诉我们，插入的障碍很少，这表明许多种小鼠神经元都可以被类似的大鼠神经元取代。"接下来是测试大鼠细胞的功能能力，以及它们是否能取代受损的小鼠神经元。研究人员开发了小鼠模型，这些小鼠的嗅觉神经元（OSNs）在基因上有缺陷或被消融，即被破坏，而嗅觉神经元是检测和传递气味信息的神经元。他们发现，大鼠细胞拯救了小鼠大脑。鲍德温说："我们在每个小鼠笼子里都藏了一块饼干，结果非常惊讶地发现，它们能通过大鼠神经元找到饼干。"然而，与OSN被破坏的小鼠相比，OSN被基因沉默（即神经元存在，只是不工作）的小鼠找到饼干的成功率较低。这表明，增加替代神经元并非"即插即用"。如果想获得功能性替代神经元，可能需要清空闲置在那里的功能障碍神经元，这可能是某些神经退行性疾病的情况，也可能是自闭症和精神分裂症等神经发育障碍的情况。研究人员在研究中遇到的一个问题是，大鼠细胞随机分布在不同的小鼠体内，这阻碍了他们将研究扩展到其他神经系统。目前，他们正试图找到驱动插入细胞发育成特定细胞类型的方法，这可能会提供更高的精确度。扫清这一障碍将为创造具有灵长类神经元的混合大脑铺平道路，这将帮助我们更接近了解人类疾病。这项研究发表在《细胞》杂志上。 ... PC版： 手机版：

我们的大脑如何工作？连接实验室培育的脑细胞产生新见解

我们的大脑如何工作？连接实验室培育的脑细胞产生新见解 东京大学工业科学研究所的研究人员发现，为实验室培育的"大脑器官"提供与真实大脑类似的连接，可以促进其发育和活动。资料来源：东京大学工业科学研究所神经研究的进展研究大脑发育和功能的确切机制具有挑战性。动物研究受到物种间大脑结构和功能差异的限制，而实验室培育的脑细胞往往缺乏人脑细胞特有的连接。更重要的是，研究人员越来越意识到，这些区域间的连接及其形成的回路，对于我们人类的许多大脑功能非常重要。以前的研究曾试图在实验室条件下创建大脑回路，这推动了这一领域的发展。东京大学的研究人员最近找到了一种方法，可以在实验室培育的"神经器官"（一种实验模型组织，将人类干细胞培育成模仿大脑发育的三维结构）之间建立更多生理连接。研究小组通过轴突束将有机体连接起来，这与活体人脑中各区域的连接方式类似。通过创新增进理解该研究的共同第一作者杜恩基（Tomoya Duenki）说："在实验室条件下生长的单神经器官中，细胞开始显示出相对简单的电活动。当我们用轴索束连接两个神经器官组织时，我们能够看到这些双向连接是如何促进器官组织之间活动模式的产生和同步的，这与大脑内两个区域之间的连接有一定的相似性。"与轴索束相连的大脑器官组织比单个器官组织或使用以前的技术相连的器官组织显示出更复杂的活动。此外，当研究小组使用一种被称为光遗传学的技术刺激轴索束时，类器官的活动也会发生相应的变化，类器官会在一段时间内受到这些变化的影响，这一过程被称为可塑性。研究的资深作者 Yoshiho Ikeuchi 解释说："这些发现表明，轴索束连接对于复杂网络的发展非常重要。"值得注意的是，复杂的大脑网络负责许多深层次的功能，如语言、注意力和情感。"鉴于大脑网络的改变与各种神经和精神疾病有关，因此更好地了解大脑网络非常重要。对实验室培养的人类神经回路进行研究，将有助于我们更好地了解这些网络在不同情况下是如何形成并随时间发生变化的，从而改进治疗这些疾病的方法。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家们展示了将头部从一个人体移植到另一个人体的技术

科学家们展示了将头部从一个人体移植到另一个人体的技术 操作将由具有人工智能的机器人执行这将加快流程，消除人为因素，防止脑细胞退化并有助于确保完全兼容性 捐赠者将是一个身体健康但脑死亡的人，而接受者将是任何患有严重疾病但仍保留记忆和认知能力的人。 目前，科学家们正在研究精确连接神经系统和脊髓的可能性。 讨论：未来的精英权贵阶层将“借”年轻人的身体延续衰老的生命。

科学家们展示了将头部从一个人体移植到另一个人体的技术

科学家们展示了将头部从一个人体移植到另一个人体的技术 操作将由具有人工智能的机器人执行这将加快流程，消除人为因素，防止脑细胞退化并有助于确保完全兼容性 捐赠者将是一个身体健康但脑死亡的人，而接受者将是任何患有严重疾病但仍保留记忆和认知能力的人。 目前，科学家们正在研究精确连接神经系统和脊髓的可能性。 讨论：未来的精英权贵阶层将“借”年轻人的身体延续衰老的生命。

科学家可能发现了自闭症的第一个征兆：异常巨大的大脑

科学家可能发现了自闭症的第一个征兆：异常巨大的大脑 一些患有自闭症的儿童面临着严重、持久的挑战，包括发育迟缓、社交障碍，甚至可能无法说话。与此同时，其他儿童的症状可能会随着时间的推移而减轻。在此之前，这种结果上的差异对科学家来说一直是个谜。加州大学圣地亚哥分校的研究人员在《分子自闭症》（Molecular Autism）杂志上发表的一项新研究首次揭示了这一问题。研究结果包括这两种亚型自闭症的生物学基础是在子宫内形成的。研究人员利用10名1至4岁患有特发性自闭症（未找到单基因病因）的幼儿的血液干细胞，创建了大脑皮质器官（BCOs）或胎儿皮质模型。他们还从六名神经正常的幼儿身上制造出了大脑皮层有机体。大脑皮层通常被称为灰质，位于大脑外侧。它拥有数百亿个神经细胞，负责意识、思维、推理、学习、记忆、情感和感官功能等基本功能。研究结果包括根据在不同年份（2021 年和 2022 年）进行的两轮研究，患有自闭症的幼儿的 BCO 比神经畸形对照组的 BCO 大得多，大约大 40%。每一轮研究都要从每位患者身上提取数百个器官组织。研究人员还发现，自闭症幼儿的 BCO 生长异常与他们的疾病表现有关。幼儿的 BCO 体积越大，他们日后的社交和语言症状就越严重，核磁共振成像显示的大脑结构也越大。与神经正常的同龄人相比，BCO 过度增大的幼儿在社交、语言和感官脑区的体积比正常幼儿要大。桑福德干细胞研究所（SSCI）太空干细胞轨道综合研究中心主任阿利森-穆奥特里（Alysson Muotri）博士说："大脑并不一定越大越好。"她是癌症干细胞生物学领域领先的医生科学家，其研究探索了空间如何改变癌症进展这一基本问题。穆奥特里还是加州大学圣地亚哥分校医学院儿科学系和细胞与分子医学系的教授。更重要的是，所有自闭症儿童的脑器质性组织，无论严重程度如何，其生长速度都比神经正常儿童快三倍左右。一些最大的脑器质性组织来自最严重、最顽固的自闭症儿童的神经元也在加速形成。幼儿的自闭症越严重，他们的脑器质性组织的生长速度就越快，有时甚至发展到神经元过剩的地步。与穆奥特里共同领导这项研究的医学院神经科学系教授、博士埃里克·库尔切森（Eric Courchesne）称这项研究是"独一无二的"。他说，将自闭症儿童的数据（包括智商、症状严重程度和核磁共振成像等影像学检查）与相应的BCO或类似的干细胞衍生模型相匹配，是非常有意义的。但奇怪的是，在他们的工作之前，还没有开展过此类研究。"自闭症的核心症状是社交情感和沟通问题，"兼任加州大学圣地亚哥分校自闭症卓越中心联合主任的库尔切森说。"我们需要了解造成这些问题的潜在神经生物学原因，以及它们是何时开始的。我们是第一个设计自闭症干细胞研究这一具体和核心问题的人。"长期以来，人们一直认为自闭症是一种复杂的渐进性疾病，始于产前，涉及多个阶段和过程。虽然自闭症患者没有两个是相同的就像神经正常的人没有两个是相同的一样但患有这种神经发育疾病的人一般可分为两类：一类是社交障碍严重，需要终生照顾，甚至可能不说话；另一类是病情较轻，最终发展出良好的语言能力和社交关系。科学家们还无法确定为什么会存在至少两类自闭症患者。他们也无法在产前识别自闭症儿童，更不用说预测他们的病情可能有多严重了。现在，库尔切森和穆奥特里已经确定大脑过度生长始于子宫内，他们希望找出其原因，以便开发出一种疗法，缓解这种疾病患者的智力和社交功能。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：