Британские ученые научились выращивать человеческие мозги в пробирках.

Об этом корреспонденту "Би-Би-Си" рассказала руководитель медицинской молекулярной лаборатории в Кембридже Мадлейн Ланкастер.

Вместо утробы, бестелесные мозги выращиваются в гигантских инкубаторах. Их кормят богатой питательными веществами жидкостью, которая обновляется каждые несколько дней.

Они пока выглядят как водянистые комочки, плавающие в бассейне бледно-розовой жидкости. Но их внешность обманчива. На самом деле эти "мозговые органоиды",как их окрестили, поразительно похожи на мозги простых людей. Так же, как и обычный мозг, органоиды содержат серое вещество, состоящее из нейронов, и белое вещество, жировую ткань, состоящую из их тонких "хвостов".

И точно так же, как и обычные мозги, каждый органоид состоит из отдельных регионов: морщинистой коры, управляющей языком и сознательным мышлением, гиппокампа (центра эмоций и памяти), мозжечка, координирующего работу мышц, и многих, многих других. В целом, органоиды эквивалентны мозгу 9-недельных эмбрионов.

Так как же их делают?

С помощью нескольких простых ингредиентов миниатюрный мозг можно вырастить в течение нескольких месяцев.

На самом деле, это не так уж сложно. Во-первых, вам понадобятся несколько клеток человеческой кожи. Хотя, в принципе, начать процесс можно с любого типа клеток - будь то нос, печень, или ноготь на пальце ноги.

Только стволовые клетки могут развиваться во все ткани организма, так что сначала нужно превратить исходные клетки в стволовые. Для этого нужна своего рода клеточная молодильная сыворотка — белковый коктейль, который может перемотать часы назад и вернуть любую клетку обратно в эмбриональное состояние.

Примерно через неделю выросшие клетки нужно выскрести из чашки Петри и слепить из них шарик.

В конце концов, все стволовые клетка начнут специализироваться, превращая равномерные шары в нагромождение различных типов клеток. Среди них будут и клетки мозга.

Эти эмбрионы нужно хорошо кормить, чтобы они росли. Затем их переносят в новую пробирку, на этот раз с очень небольшим количеством пищи. По мере того как клетки начинают голодать, большинство из них отмирают, остаются только клетки мозга. Они оказываются самыми живучими. Почему так происходит, пока никто не знает.

Наконец, получившийся микромозг нужно окутать в своего рода питательное желе, которое имитирует ткани головного мозга в обычном эмбрионе.

Дальше остается сидеть, сложа руки, и ждать. Три месяца спустя, готовый продукт достигает около четырех миллиметров в диаметре и содержит около двух миллионов нейронов. Мозг взрослой мыши содержит четыре миллиона.

Получившийся мозг постоянно проявляет электрическую активность. Нейроны непрестанно пытаются посылать сигналы друг другу. Такова их особенность.

Исследователи полагают, что пока выращенные в пробирке мозги не в состоянии думать. Никто до сих пор не понимает, каким образом, в мозгу появляются мысли. Ученые считают, что это может происходить следующим образом.

Когда мы подвергамся стимуляции из вне через запахи, звуки или идеи, наши мозги сохраняют информацию, укрепляя существующие связи между нейронами или образуя новые. В среднем у взрослого человека около 1000 триллионов связей, которые в совокупности делают наш мозг похожим на компьютер, работающий со скоростью один триллион бит вычислений в секунду.

Без тела, предоставляющего информацию о мире вокруг, мозг просто не может нормально развиваться. Нейроны работают, но они не организованы по отношению друг к другу.

Мадлейн Ланкастер приводит в пример людей, которые рождаются слепыми. Так как они не ощущают воздействия света, часть мозга, отвечающая за зрение, у них даже не начинает развиваться.

Если вы подключили выращенные в лаборатории мозги к энцефалографу, то, вероятно, ничего не увидите. Прибор может фиксировать через кожу так называемые "мозговые волны", возникающие в результате синхронной активности миллионов нейронов.

Если бы, подобные волны удалось зафиксировать у мозговых органоидов, возникли бы серьезные этические проблемы.

Ученные пытаются понять причину нашего интеллектуального превосходства над шимпанзе. Генетическое различие между человеком и шимпанзе - всего около 1,2%. Это лишь в 12 раз больше, чем различия между отдельными людьми (0,1%).

Исследователям удалось отдельные гены, отвечающие за развитие мозга, заменить аналогичными, взятыми у шимпанзе, и сделать гибридный мозг. Мадлейн Ланкастер надеется сделать противоположный вариант эксперимента: вырастить в лаборатории мозги шимпанзе с добавлением человеческих генов.

Мозговые органоиды используются для изучения заболеваний человека, таких как аутизм и шизофрении, которые невозможно было изучать на животных. Дети с тяжелой степенью аутизма не в состоянии говорить. Как вы можете изучить это расстройство у мыши, если она никогда не была в состоянии говорить?

Сравнивая мозги, выросшие из кожи пациентов, ученые смогли показать, что болезнь может быть вызвана дисбалансом двух основных типов нейронов, тех, которые инициируют сигналы (возбуждающих нейронов), и тех, которые действуют в качестве тормоза (тормозные нейроны).

Что же в будущем? Несколько исследовательских групп уже работают над улучшением питания мозгов в пробирках, чтобы увеличить их размер.

Для многих ученых, конечная цель - сделать так, чтобы мозговые органоиды могли функционировать как нормальные мозги - формировать нейронные сети, которые можно было бы окрасить и затем изучить, нарезав мозг на тонкие ломтики.