未来人脑能否脱离肉身

时间:2022-07-09 02:44:58

培育体外脑细胞

如果我们的脑部出现局部病变或损伤,可以用一些健康的脑细胞或组织来代替病变部位,我们就重新变得健康了。脑病患者所需的健康脑细胞不能靠活人捐献来获得,只能走人工培育的道路,在人体外培育出脑细胞。早在2004年,上海复旦大学附属华山医院的朱剑虹等专家,就成功在体外培育出全球首批人类脑细胞。

朱剑虹是在一次治疗一名眼睛被筷子插伤的患者时,突然想到利用患者的脑细胞进行研究的。当他为病者拔出筷子时,筷子上粘满脑细胞。朱剑虹就凭借这些细胞样本,利用培养基将脑细胞培育出来。朱剑虹试验了多种培养媒介及生长素,证实其做法可行。两个月后,就成功培育出数百万个脑细胞。

朱剑虹将培育出的脑细胞移植给一名头部严重受伤的病人。他先在病人的头骨上钻出数个小孔,然后在受伤部位移植脑细胞。手术后进行的多次脑部扫描,显示新移植的脑细胞进一步生长,并与病人本身没受损的脑细胞合而为一。脑部损伤原本令这位患者瘫痪,得靠轮椅行动,移植脑细胞之后,他重新获得了行走能力。

老鼠中的人脑

朱剑虹的研究虽然很重要,但是其脑细胞来源具有很大的偶然性,没有推广价值。现在,科学家常用的方法是利用干细胞技术来培育脑细胞。美国研究人员弗雷德·盖奇等人就利用干细胞技术,在老鼠的脑中培育人脑细胞。研究人员在14天大的小鼠胚胎脑中注入约10万个人脑胚胎干细胞,培育出带人脑细胞的小鼠。

这些小鼠出生时拥有约0.1%的人脑细胞,这种微量细胞远不能让小鼠具有人类思想。盖奇说,这表明把人类干细胞注入小鼠脑内不会重组它们的大脑。然而,由于涉及干细胞及克隆技术,这项工作再次引发了人类对细胞混合的伦理争议,毕竟小鼠在基因上与人类有 97.5%的共同点。斯坦福大学生物医学研究中心负责人戴维·马格努斯说,人们担心的是,如果你让它们过于人性化,你就越过了某些边界,但这次研究远未触及这些边界。

盖奇在美国《国家科学院学报》上发表文章称,这项研究成果在克服干细胞研究工作最大技术障碍之一——具体何时把细胞注入病人体内的道路上又前进了一步。研究结果表明,人类胚胎干细胞一旦注入人体内,将会发育成包围在其周围的细胞。但迄今没有人类接受过胚胎干细胞注射,因为人们对这些细胞在进入人体后如何发育成熟知之甚少。

甚至有科学家声称,不用干细胞技术也可以培育脑细胞。美国科学家就将一名30岁女性的皮肤细胞培育成了类似人脑中的成熟神经细胞。他们惊讶地发现,他们可以将人的皮肤组织转变成具有神经功能的细胞。这种方法可绕过中间的干细胞阶段,只需相对简单的程序——添加一些特殊的RNA分子。他们声称,这一突破不久有可能在试管中孕育出不同种类的人脑细胞。

豌豆大小的迷你人脑

除了可以培育部分脑细胞之外,科学家还可以培育出完全不依赖肉身的独立人脑。如今,奥地利科学家已经在这项研究中迈出了重要的一步。他们已经培育出豌豆大小的迷你人脑,其发育水平已相当于小胎儿的脑,能进行一定的神经活动,但还不能独立思考。

奥地利科学院分子生物技术研究所的玛德琳·兰开斯特等人,选取人类胚胎干细胞,将其培育成神经外胚层,再放入特制的凝胶中,引导组织进一步生长。最后,科学家把含有脑组织的凝胶转移到一个旋转的生物反应器中,为它提供氧气和养料,并促进吸收。

15~20天后,反应器中的脑细胞团就已成型。20~30天后,部分细胞团长成不同的大脑区域,包括大脑皮层、视网膜和早期海马区等。2个月后,它长到直径4毫米大小,达到9个星期胎儿大脑的生长水平。由于没有血液供应,其内部无法吸收氧气和养料,因而没有进一步生长。这个迷你人脑在实验室里的存活时间超过了10个月。

虽然其他科学家此前也曾经培育过神经组织,但如此完整,还包含大脑皮层的大脑尚属首次。这个人工培育的大脑不能思考,也没有高级认知能力。研究人员表示,该项目并不是为了培育可替代人脑的人造器官,尽管已是迄今最高水平,但短期内人造人脑的发育能力和复杂程度仍然受限。迷你人脑有助更好地了解人类大脑发育过程,也有助确定精神分裂症等疾病的发病机制。

除了技术上的局限性外,培育完整且发育完全的人脑还将遭遇伦理道德的约束,未来很可能会被各国的法律所禁止。因为如果不加以限制,培育的人脑很可能被移植到智能机器人的金属躯壳内。这种具备人类意识的智能机器人究竟算人还是算机器?很难界定,也很难约束其行为,很容易带来各种麻烦。

抛弃肉身以移民外星

在一些人的心目中,脱离肉身的人脑可以摆脱躯壳的病痛和束缚。一些专家认为,人类身体已过时,是时候升级我们的“外壳”,使得人类更加环保,并能够栖息在遥远的星系。对一些航天科学家来说,让宇航员的大脑脱离肉身是个好主意,不仅可以减少飞船的载重,而且不需携带肉身新陈代谢所需的食物和水,只需要少量维持人脑继续存活的营养液即可。此外,人脑脱离肉身可大大增加人类在外星上生存下来的可能性。

把人脑移植到机器中还有利于延长人脑的寿命,并继续维系自我意识。当把人脑移植到机器躯壳中后,我们已经没有了骨质的头颅,而是一个金属外壳的头颅,整个头颅在需要时可以随时打开,更新一部分脑细胞或脑组织。由于是局部更新,就不会影响我们的记忆,这样我们感觉还是“原来的那个我”,继续生存的感觉依然存在。

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