【黑科技】注入人类脑细胞,小鼠智力大爆发

作者: NoahTsang/译

来源: 果壳

发布日期: 2014-12-05

通过将人类脑细胞注入小鼠体内,科学家们创造出了比普通小鼠更聪明的小鼠。这些小鼠的神经胶质细胞几乎全部来自人类,显著提高了它们的记忆和认知能力。研究团队希望通过这种技术更好地了解人类脑部疾病,并探索其在治疗多发性硬化症等疾病中的应用。

有一半大脑细胞都来自人类的小鼠已经被创造出来了,这些小家伙比它们的兄弟姐妹都要聪明。这个想法通过对小鼠的整个脑部而非培养皿中的细胞进行研究,我们得以更好地了解人类的脑部疾病。被改造过的小鼠仍然拥有小鼠的神经元,但它们脑中用于支撑神经元的神经胶质细胞几乎全都属于人类细胞。纽约罗彻斯特大学医学中心的史蒂夫·古德曼解释说,这本质上还是一个鼠脑,而非人脑,但脑中所有非神经元的细胞都属于人类。

古德曼的研究团队从捐赠的人类胎儿当中提取了未分化的神经胶质细胞,并把这些细胞注射到小鼠幼仔体内。此后一年之内,鼠类的神经胶质细胞就已经彻底被这些来自人类的闯入者所取代。人类星形胶质细胞大约是小鼠星形胶质细胞的10-20倍大小,并且其突起数量大约是后者的100倍。这意味着在协调某一区域所有神经信号方面,人类星形细胞要远精于小鼠星形细胞。

一组针对小鼠的记忆和认知的标准测试表明,这种带有人类星形细胞的小鼠比其他同阶段的小鼠要聪明得多。例如,在一个衡量记忆能力的测试中,小鼠需要记住一个与温和电击同时出现的声音。具有人类细胞的小鼠在听到声音时僵住的时间是普通小鼠的四倍,这表明它们的记忆力也大约相当于其他小鼠的四倍。

古德曼和他的团队去年首次报道了拥有人类神经胶质细胞的小鼠更加聪明。但那时他们团队向小鼠注入的人类细胞是已经成熟的细胞,因此它们纯粹只是融入了小鼠的脑组织并留在原处。而这一次,他注入的是胶质前体细胞,这种细胞能够分裂增殖。他认为这解释了为什么这些细胞能完全占据小鼠的大脑,只在达到了空间的物理极限之后才停下来。

为了进一步探索人类星形胶质细胞如何影响智力、记忆力和学习能力,古德曼已经把细胞移植进了比小鼠更聪明的大鼠体内。虽然这听起来很像是科幻小说里的工作,古德曼很快摒弃了那些认为移植的细胞会让小鼠变得更像人的观点。他说,能以任何方式被归类为或认为是人类特有能力的东西,都不会因此出现在动物身上,相反,人类细胞只是提高了小鼠神经网络的效率,它本质上还是一只小鼠。

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