整個神經科學范疇從其降生起 ， 就一向依靠于從果蠅到獼猴等動物模子 ， 以更好地熟悉神經元的行為和內部運作機制 。 固然這些模子大大鞭策了在健康和疾病狀況下對腦的熟悉 ， 但它們確實也有其局限性 。 人和動物的基因差別既使我們當作為分歧物種 ， 也使得要將對動物所得的神經生物學發現應用到人 ， 即使并非完全不成能 ， 也極具挑戰性 。
加州大學歐文分校的神經生物學家馬修·布魯頓-詹姆斯（Matthew Blurton-James）博士說：“我們此刻已經多次治愈過小鼠的阿爾茨海默氏癥 ， 但我們還沒有治愈過病人 ， 在這種疾病若何成長的問題上 ， 顯然有很大的物種差別 ， 這意味著今朝的動物模子無法讓我們獲得正在尋找的謎底 。 ”
然而 ， 在曩昔幾年里 ， 手藝前進使我們得以成立全新的模子 ， 以研究人類神經元的勾當 ， 以及它們若何彼此溝通 。 這些模子包羅活人捐募的活體組織、類器官（organoids）和嵌合體模子（chimeric models ， 用人類基因或細胞潤色的動物組織）等 ， 這使科學家們可以或許以以前無法想象的體例研究這些過程 。

-William Hogan-
美國國度神經系統疾病和中風研究所（National Institute of Neurological Disorders and Stroke）所長沃爾特·克勒什海茨（Walter Koroshetz）醫學博士說：“這些新手藝 ， 包羅那些利用誘導多能干細胞（induced pluripotent stem cells ， iPSCs）的新手藝 ， 真的半斤八兩惹人注目 ， 這些手藝的真正優勢在于 ， 它們為我們供給了一種研究人類腦細胞的新方式 ， 出格是當涉及到發育過程的時辰 ， 這長短常有價值的 。 ”
盡管有此價值 ， 但環繞著這些模子的利用仍有很多現實和倫理方面的擔憂 ， 專家們說 ， 在撐持這些模子開辟的手藝大大超出科學政策和對其利用的監視之前 ， 此刻就應該解決這些擔憂 。
熟悉模子
當您聽到這個詞時 ， 您會想到什么？"缸中之腦"？" 仍是 “人腦嘗試模子”？它可能會讓人聯想到科幻片子中的畫面——一個裝在液體罐子里的、真人大小的、脈動的腦 ， 這個腦即使沒有了身體 ， 也能思慮和感受 。 艾倫研究所的研究員喬納森·?。↗onathan Ting）博士說 ， 粗看之下 ， 大大都人甚至不會意識到這些新的嘗試模子大多是由人腦組織制當作的 。 他本身的嘗試室正在利用糖塊大小的體外組織樣本 ， 這些樣本是從接管腦部手術的自愿患者身上取得的真實腦組織 ， 其目標是更好地歸類人類大腦皮層中發現的各類細胞類型 。 他詮釋道：”我們此刻有能力從手術室收集組織 ， 然后用救護車將其輸送到我們的嘗試室 ， 用氧氣連結活體組織存活好幾天 ， 這使我們可以或許深切領會分歧區域的大腦構成 ， 包羅在那邊有幾多種分歧類型的細胞 ， 以及它們的分子、形態息爭剖學特征 。 這就給我們打下了堅實的根本 ， 使我們得以領會腦的構成當作分 ， 并以此為跳板 ， 領會疾病可能是什么出了問題 。 ”
然而 ， 丁取自當作人腦的組織模子 ， 對腦的發育就不克不及供給什么信息 。 是以 ， 像哈佛大學干細胞和再生生物學系本家兒任保拉·阿洛塔（Paola Arlotta）博士這樣的研究人員 ， 正在利用類器官 ， 也就是所謂的 “微型腦”（mini-brains） ， 即從人類誘導多能干細胞中提取的三維、自組織的組織培育物 ， 來研究腦細胞是若何在腦發展過程中堆積在一路的 。 阿洛塔說 ， 大大都人都不知道類器官是什么樣子 ， 它們并不像真人大小、功能齊備的腦 ， 現實上只是一塊4-5毫米的組織 ， 有點像土豆團子 ， 而不是任何身體器官 。

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