脳オルガノイド：人間の脳を研究するための革新的なツール

概要

この記事では、脳オルガノイドの概念について探求し、科学者が成熟した人間の脳について学ぶために使用できる、ラボで育てられた神経細胞や他の脳組織の集合体について説明します。私たちは、神経科学者が人間の脳を研究する際に直面する課題や、脳オルガノイドがこれらの障害を克服するのにどのように役立つかについても議論します。また、脳オルガノイドに関する倫理的な懸念についても取り上げ、なぜそれらが意識や理性を発展させることができないのかを明確にします。

脳オルガノイドとは何か？

脳オルガノイドとは、人間の脳の構造と機能を模倣する鉛筆消しゴムサイズの細胞集合体です。未分化の幹細胞から成長し、体内のあらゆる組織に発展することができます。脳オルガノイドは、特定の状態にある人の皮膚サンプルから生成することができ、脳に影響を与えるさまざまな疾患や状態を研究することができます。

なぜ脳オルガノイドが必要なのか？

人間の脳は、その位置や保護組織のために、観察するのが非常に困難です。神経科学者は、解剖、動物モデル、および画像技術を使用して脳を理解しようとしてきましたが、それらには制限があります。脳オルガノイドは人間の脳のように機能しますが、生物の一部ではありません。脳オルガノイドの発達過程を観察することにより、神経細胞がどのように発達し、人間の脳が高次認知を担当する部分である皮質に他の種類よりも多くの神経細胞を持つのかを学ぶことができます。

脳オルガノイドはどのように育てられるのか？

脳オルガノイドを育てる最も難しい部分は、幹細胞を神経的アイデンティティに発展させるために必要な糖、タンパク質、ビタミン、ミネラルの完璧な組み合わせを見つけることでした。これは、2011年になって初めて発見されました。それ以外のプロセスは驚くほど簡単です。神経幹細胞は、種子が植物に成長するのと同じように自己成長します。必要なものは、脳の土壌、水、日光の代替物、胚性組織をシミュレートする特殊なゲル、体温に設定された温かい培養器、および血流を模倣するための少しの運動だけです。幹細胞は、簡略化された神経ネットワークを形成することができる神経細胞を含む、非常に小さな早期発達人間の脳のバージョンに成長します。

脳オルガノイドは意識を発展させることができるのか？

脳オルガノイドは、いくつかの理由から意識や理性を発展させることができません。まず第一に、脳オルガノイドは、完全なサイズの脳と同じ組織タイプを持っていますが、同じように組織されていません。第二に、ミニ脳は、完全なサイズの脳の860億個の神経細胞に対して約10万個の神経細胞しか持っていません。第三に、血管がないため、そのサイズは最大で1センチメートルに限られます。最後に、ミニ脳は外界との相互作用ができず、複雑な神経ネットワークを形成するために必要な意識的な思考や行動の基盤となるものが欠けています。