Drobné „mozky“ pěstované v laboratoři by se mohly uvědomit a cítit bolest – a nejsme připraveni
Vědci se v laboratoři přibližují k rostoucímu lidskému mozkům a vyvolává etickou debatu o blahobytu těchto laboratorních tkání.
Debata obklopuje „mozkové organoidy„které se někdy mýlí s inspirovaným sci-fi“Mozky v krabicích„Tyto malé sestavy mozkové tkáně pěstované z kmenových buněk jsou však příliš jednoduché na to, aby fungovaly jako skutečný lidský mozek. Vědci jako takové předpokládali, že mozkové organoidy postrádají vědomí, což vedlo k laxním výzkumným předpisům.
„Cítíme, že ve strachu z přehnané inspirace inspirované sci-fi se kyvadlo otočilo příliš daleko opačným směrem,“ Christopher Woodvýzkumník bioetiky na Zhejiang University v Čínařekl živé vědě v e -mailu. V perspektivě publikované 12. září v časopise VzoryWood a jeho kolegové tvrdili, že technologický pokrok může brzy vést k vytvoření vědomých organoidů.
Autoři tvrdí, že by měla být přezkoumána předpisy týkající se používání organoidů. Bylo by neetické, kdyby vědomý organoid zažil své vlastní myšlenky a zájmy nebo cítil bolest, řekl Boyd LomaxNeurovědec na Johns Hopkins University.
Vlánění ve vědomí však nemusí být přímé.
Související: „Minibrains“ odhalují tajemství toho, jak se v lůně tvoří klíčové mozkové buňky
Vědomí je obtížné definovat
Kmenové buňky používané k výrobě mozkových organoidů rostou vedle sebe a postrádají komplexní organizaci, když jsou kultivovány na 2D povrchu, jako je jídlo. Ale když jsou pěstovány v pevném gelu nebo v točení bioreaktoru, který udržuje buňky nahoře, oni Přijměte 3D anatomické sítě To se podobá tomu, co je vidět v embryonálním mozku.
Přestože vyvíjejí 3D rysy, mozkové organoidy jsou příliš jednoduché na to, aby byly vědomé, Někteří neurovědci argumentují. Vědomí ve skutečném mozku vzniká, když různé regiony orgánu komunikujíOrganoidy se však podobají pouze jedné části mozku. A žádná z těchto laboratorních minibresů není větší než 0,16 palce (4 milimetry) v průměru, což naznačuje, že chybí důležité fakulty pro vědomí.
Lidé často uvažují o vědomí u lidí nebo zvířat jako na stav vědomí sebe sama. „Myslíme však na vědomí v organoidech jako na základní úroveň pocitů, schopnost cítit bolest a potěšení,“ řekl Andrea LavazzaMorální filozof a neuroethik na Pegaso University v Itálii.
Většina neurovědců definuje vědomí jako sebevědomí nebo schopnost něco cítit nebo zažít, Alysson MotriNeurovědec na University of California v San Diegu řekl Live Science v e -mailu. Ale neexistuje žádná univerzální, dohodnutá definice, řekl.
Některé definice vědomí se zaměřují na schopnost mozku zpracovávat a reagovat na jeho prostředí prostřednictvím smyslů, jako je pohled a sluch. Mozkové organoidy jsou kultivovány mimo tělo a nemohou takové signály přijímat, poznamenal Lavazza. Ale v budoucnu by pokročilejší organoidy mohly teoreticky zažít bolest. U lidí obsahují membrány, které obávají mozek, nazývané meninges, neurony, které mohou do orgánu vysílat signály bolesti. Strach je to samé, co by mohlo být možné u sofistikovanějších organoidů.
Na druhou stranu Boyd tvrdil, že „pokud má organoid vnitřní nervovou architekturu nezbytnou pro reprezentaci bolesti, nebyl by nutný žádný vnější signál.“ Neurom tedy nemusí existovat signál bolesti, aby došlo k bolesti; Takto vznikají fantomové bolesti u lidí, kteří ztratili končetiny.
Wood však poznamenal, že není jasné, zda by organoid mohl zažít něco, co by se rovnalo fantomové bolesti, protože to může záviset na vzpomínce na ztracenou končetinu. Takže jedním slovem je to komplikované.
Jak měříte vědomí?
Perspektivní kus poukázal na to, že ani u lidí nemají vědci skvělé metody objektivního měření vědomí. Lavazza řekl, že jediným způsobem, jak definitivně odhalit vědomí, je zeptat se člověka, co cítí. To neznamená, že lidé, kteří nemohou komunikovat, postrádají vědomí, ale definitivně měření je obtížnější.
U komatózních pacientů nebo lidí s uzamčeným syndromem-neurologický stav, který paralyzuje tělo a způsobuje, že komunikace je velmi náročná-lékaři se spoléhají na nepřímé signály, jako je elektrická mozková aktivita, řekl Lomax. Prostřednictvím této činnosti mohou odvodit pouze vědomí, ne vytvářet definitivní měření.
Další opatření zahrnuje „Perturbational složitost„Což hodnotí složitost mozkových signálů produkovaných v reakci na stimul, jako je a magnetické pole aplikováno na pokožku hlavy. Lékaři posoudí, že čím složitější jsou vzorce neuronálního střelby, tím je pravděpodobnější, že je pacient při vědomí, řekl Lomax.
Ale některé nepřímé signály vědomí, včetně poruchové složitosti, lze vidět i v neuronech pěstovaných v misce, zdůraznil. To naznačuje, že nejsou dobrými ukazateli tohoto jevu.
Složitost vyvolává vědomí
Skeptici, kteří nevěří, že mozkové organoidy by mohli proveditelně získat vědomí, tvrdí, že jim chybí potřebná anatomická složitost, včetně široké škály typů buněk a krevních cév, aby dodali kyslík a zdroje potřebné pro komplexní signalizaci.
V příštích pěti až 10 letech by však technologické inovace mohly vědcům umožnit vytvářet složité organoidy schopné vědomí, řekl Wood. A Studie zveřejněná v srpnu hlásil metodu zavedení krevních cév do mozkových organoidů a jednoho z září Nalezené způsoby, jak začlenit další typ buněk, nazývaný mikroglie, který nelze vyrobit z nervových kmenových buněk. Dříve vědci pěstovali mozkové organoidy s základní oči„a další skupina rostla Někteří s hematoencemi s dětským mlatýmkteré pomáhají hlídat orgán před toxiny a patogeny.
Ačkoli současné organoidy se podobají pouze jedné oblasti mozku, neurovědci je mohou spojit, aby vytvořili “Assembloids„Představující více regionů. Lavazza řekl, že takové shromáždění by mohly pocítit bolest, pokud budou mít nervové obvody potřebné pro pocit bolesti-i když nemají žádné neurony.
Související: „Na tyto otázky nemůžeme odpovědět“: Neurovědec Kenneth Kosik o tom, zda mozky pěstované laboratoře dosáhnou vědomí
Měla by se předpisy změnit?
Pravidla týkající se výzkumu mozkového organoidu jsou částečně shovívavá, protože Mezinárodní společnost pro výzkum kmenových buněk (ISSCR) uvádí, že tyto subjekty jsou Nelze vnímat bolest. Její pokyny říkají: „V tuto chvíli neexistují žádné biologické důkazy, které by naznačovaly jakékoli problémy s obavami, jako je vědomí nebo vnímání bolesti s organoidy odpovídajícími tkáním CNS (centrálního nervového systému), což by zaručovalo přezkoumání prostřednictvím specializovaného procesu dohledu.“
Odborníci Live Science však hovořili s souhlasem, že předpisy by měly být přezkoumány po nedávných průlomech v rozvoji organoidů.
„To byla taková konzervativní vize ISSCR a musí být revidována multidisciplinárním týmem, nejen biology kmenových buněk,“ řekl Muotri, který je zakladatelem Tismoospolečnost, která vyvíjí mozkové organoidy.
Etické obavy se částečně týkají organoidů, které jsou schopny cítit bolest a vytvářet své vlastní myšlenky. „Jakmile je vyroben, je třeba vzít v úvahu blaho vědomého organoidu, protože se stala morálně relevantní entitou se zájmy,“ vysvětlil Wood.
Lavazza zastává jiný postoj. „Osobně si nemyslím, že by bylo neetické pěstovat mozkové organoidy s vědomím,“ řekl a dodal, že „vědci dělají experimenty s jinými vědomými entitami, jako jsou myši.“ Lomax tvrdil, že pokud mozkové organoidy dosáhnou vědomí, měli by obdržet podobný regulační dohled jako ve výzkumu zvířat.
Přestože mozky pěstované laboratoře se mohou zdát jako něco z „Brave New World“, mohou se brzy stát realitou. Posouzení vědomí a dohodnutí na předpisech bude složité, ale Wood tvrdil, že důkazní břemeno by mělo spočívat v skeptiku, která si klade za cíl vyvrátit vědomí spíše než s obhájcem, který má za cíl ukázat, že by to mohlo být proveditelné.
Přinejmenším jeho článek zdůraznil, že vědci by neměli vyloučit možnost.
