สารบัญ:
2024 ผู้เขียน: Malcolm Clapton | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 04:12
วิธีที่นักวิทยาศาสตร์สร้างแบบจำลองของสมองมนุษย์และประเด็นทางจริยธรรมที่การวิจัยดังกล่าวก่อให้เกิดขึ้น
วารสาร Nature ได้ตีพิมพ์ The ethics of Experimental with human brain tissue จดหมายรวมของ 17 neuroscientists ชั้นนำของโลก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์กล่าวถึงความคืบหน้าในการพัฒนาแบบจำลองสมองมนุษย์ ความกลัวของผู้เชี่ยวชาญมีดังนี้: ในอนาคตอันใกล้แบบจำลองจะก้าวหน้ามากจนพวกเขาจะเริ่มสร้างซ้ำไม่เพียง แต่โครงสร้างเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทำงานของสมองมนุษย์ด้วย
เป็นไปได้ไหมที่จะสร้าง "ในหลอดทดลอง" ชิ้นส่วนของเนื้อเยื่อประสาทที่มีสติ? นักวิทยาศาสตร์รู้โครงสร้างของสมองของสัตว์ในรายละเอียดที่เล็กที่สุด แต่ยังไม่ทราบว่าโครงสร้างใด "เข้ารหัส" สติและวิธีการวัดการมีอยู่ของมันถ้าเรากำลังพูดถึงสมองที่แยกออกมาหรือความคล้ายคลึงกัน
สมองในตู้ปลา
“ลองนึกภาพการตื่นขึ้นในห้องกีดกันประสาทสัมผัสที่แยกออกมา - ไม่มีแสง, ไม่มีเสียง, ไม่มีสิ่งเร้าภายนอก มีเพียงจิตสำนึกของคุณเท่านั้นที่แขวนอยู่ในความว่างเปล่า"
นั่นคือรูปภาพของนักจริยธรรมที่แสดงความคิดเห็นในคำแถลงของ Nenad Sestan นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยเยลว่าทีมของเขาสามารถรักษาสมองหมูที่แยกออกมาได้เป็นเวลา 36 ชั่วโมง
นักวิจัยกำลังรักษาสมองหมูให้มีชีวิตอยู่นอกร่างกาย รายงานของการทดลองที่ประสบความสำเร็จได้ทำขึ้นในการประชุมของคณะกรรมการจริยธรรมของสถาบันสุขภาพแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาเมื่อปลายเดือนมีนาคมปีนี้ นักวิจัยใช้ระบบปั๊มความร้อนที่เรียกว่า BrainEx และสารทดแทนเลือดสังเคราะห์ นักวิจัยรักษาการไหลเวียนของของเหลวและการจ่ายออกซิเจนไปยังสมองที่แยกได้ของสัตว์หลายร้อยตัวที่ถูกฆ่าในโรงฆ่าสัตว์เมื่อสองสามชั่วโมงก่อนการทดลอง เขากล่าว
อวัยวะต่างๆ ยังมีชีวิตอยู่ โดยพิจารณาจากการคงอยู่ของกิจกรรมของเซลล์ประสาทแต่ละพันล้านเซลล์ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถบอกได้ว่าสมองหมูที่วางอยู่ใน "พิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ" ยังคงมีสัญญาณของสติหรือไม่ การไม่มีกิจกรรมทางไฟฟ้าซึ่งทดสอบด้วยวิธีที่เป็นมาตรฐานโดยใช้เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองทำให้ Sestan เชื่อว่า "สมองนี้ไม่ได้กังวลอะไรเลย" เป็นไปได้ว่าสมองที่แยกได้ของสัตว์นั้นอยู่ในอาการโคม่าซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งสามารถอำนวยความสะดวกโดยส่วนประกอบของสารละลายที่ล้างมัน
ผู้เขียนไม่เปิดเผยรายละเอียดของการทดลอง - พวกเขากำลังเตรียมสิ่งพิมพ์ในวารสารทางวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม แม้แต่รายงานของ Sestan ที่มีรายละเอียดไม่ดี ก็กระตุ้นความสนใจอย่างมาก และมีการคาดเดามากมายเกี่ยวกับการพัฒนาเทคโนโลยีต่อไป ดูเหมือนว่าการรักษาสมองนั้นไม่ยากในทางเทคนิคมากไปกว่าการรักษาอวัยวะอื่นเพื่อการปลูกถ่าย เช่น หัวใจหรือไต
ซึ่งหมายความว่าในทางทฤษฎี เป็นไปได้ที่จะรักษาสมองของมนุษย์ให้อยู่ในสภาพที่เป็นธรรมชาติไม่มากก็น้อย
สมองที่ถูกโดดเดี่ยวอาจเป็นแบบจำลองที่ดี ตัวอย่างเช่น การวิจัยยา อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดด้านกฎระเบียบที่มีอยู่มีผลกับคนที่ยังมีชีวิตอยู่ ไม่ใช่กับอวัยวะแต่ละส่วน อย่างไรก็ตาม จากมุมมองทางจริยธรรม มีคำถามมากมายเกิดขึ้นที่นี่ แม้แต่คำถามเกี่ยวกับการตายของสมองยังคงเป็น "พื้นที่สีเทา" สำหรับนักวิจัย แม้ว่าจะมีเกณฑ์ทางการแพทย์ที่เป็นทางการอยู่ แต่ก็มีเงื่อนไขที่คล้ายกันหลายประการ ซึ่งการกลับไปสู่กิจกรรมชีวิตปกติยังคงเป็นไปได้ เราจะพูดอะไรเกี่ยวกับสถานการณ์นี้ได้บ้างเมื่อเรายืนยันว่าสมองยังมีชีวิตอยู่ จะเกิดอะไรขึ้นหากสมองซึ่งแยกออกจากร่างกายยังคงรักษาลักษณะบุคลิกภาพบางส่วนหรือทั้งหมดไว้ จากนั้นจึงค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะจินตนาการถึงสถานการณ์ที่อธิบายไว้ในตอนต้นของบทความ
ที่สติสัมปชัญญะ
แม้จะมีข้อเท็จจริงว่าจนถึงยุค 80 ของศตวรรษที่ 20 มีผู้สนับสนุนทฤษฎีคู่ซึ่งแยกวิญญาณออกจากร่างกายในหมู่นักวิทยาศาสตร์ในสมัยของเราแม้แต่นักปรัชญาที่ศึกษาจิตใจก็ยอมรับว่าทุกสิ่งที่เราเรียกว่าจิตสำนึกนั้นถูกสร้างขึ้น โดยสมองของวัสดุ (ประวัติศาสตร์ สามารถอ่านคำถามโดยละเอียดมากขึ้น เช่น ในบทนี้ Where is Consciousness: History of the Issue and Prospects of Search จากหนังสือของ Eric Kandel ผู้ได้รับรางวัลโนเบล "In Search of Memory")
ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยเทคนิคสมัยใหม่ เช่น การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงหน้าที่ นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามว่าส่วนใดของสมองถูกกระตุ้นในระหว่างการออกกำลังกายทางจิต อย่างไรก็ตาม แนวคิดเรื่องจิตสำนึกโดยรวมนั้นชั่วคราวเกินไป และนักวิทยาศาสตร์ยังไม่เห็นด้วยว่าจิตสำนึกถูกเข้ารหัสโดยชุดของกระบวนการที่เกิดขึ้นในสมองหรือไม่ หรือความสัมพันธ์ของระบบประสาทบางอย่างมีส่วนรับผิดชอบหรือไม่
ดังที่ Kandel กล่าวไว้ในหนังสือของเขา ในผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดสมองซีกโลก จิตสำนึกจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน ซึ่งแต่ละส่วนรับรู้ถึงภาพที่เป็นอิสระของโลก
กรณีเหล่านี้และกรณีที่คล้ายคลึงกันจากการปฏิบัติทางศัลยกรรมประสาทบ่งชี้ว่าอย่างน้อยสำหรับการมีอยู่ของจิตสำนึก ไม่จำเป็นต้องใช้ความสมบูรณ์ของสมองในฐานะโครงสร้างที่สมมาตร นักวิทยาศาสตร์บางคน รวมทั้งผู้ค้นพบโครงสร้างของดีเอ็นเอ ฟรานซิส คริก ซึ่งเมื่อสิ้นสุดชีวิตของเขาเริ่มสนใจเรื่องประสาทวิทยาศาสตร์ เชื่อว่าการมีอยู่ของจิตสำนึกถูกกำหนดโดยโครงสร้างเฉพาะในสมอง
บางทีนี่อาจเป็นวงจรประสาทบางอย่างหรือบางทีประเด็นอยู่ที่เซลล์เสริมของสมอง - แอสโทรไซต์ซึ่งในมนุษย์เมื่อเทียบกับสัตว์อื่น ๆ นั้นค่อนข้างเชี่ยวชาญเป็นพิเศษ ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ได้มาถึงจุดที่จะสร้างแบบจำลองโครงสร้างส่วนบุคคลของสมองมนุษย์ในหลอดทดลอง (“ในหลอดทดลอง”) หรือแม้แต่ในร่างกาย (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสมองของสัตว์)
ตื่นขึ้นมาในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ
ยังไม่ทราบว่าจะมีการทดลองเกี่ยวกับสมองทั้งหมดที่สกัดจากร่างกายมนุษย์ได้เร็วเพียงใด ประการแรก นักประสาทวิทยาและนักจริยธรรมจะต้องเห็นด้วยกับกฎของเกม อย่างไรก็ตาม ในห้องปฏิบัติการในจานเพาะเชื้อและเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ การเพิ่มขึ้นของวัฒนธรรมสมองสามมิติของมนุษย์นั้น “สมองขนาดเล็ก” ที่กำลังเติบโตซึ่งเลียนแบบโครงสร้างของสมองมนุษย์ที่ "ใหญ่" หรือเฉพาะส่วนของมัน
ในกระบวนการพัฒนาของเอ็มบริโอ อวัยวะของมันจะก่อตัวขึ้นถึงระยะหนึ่งตามโปรแกรมบางอย่างที่มีอยู่ในยีนตามหลักการของการจัดระเบียบตนเอง ระบบประสาทก็ไม่มีข้อยกเว้น นักวิจัยพบว่าหากมีการกระตุ้นการสร้างความแตกต่างในเซลล์ของเนื้อเยื่อประสาทในการเพาะเลี้ยงเซลล์ต้นกำเนิดด้วยความช่วยเหลือของสารบางชนิด สิ่งนี้จะนำไปสู่การจัดเรียงใหม่ที่เกิดขึ้นเองในการเพาะเลี้ยงเซลล์ คล้ายกับที่เกิดขึ้นระหว่างการสร้างรูปร่างของท่อประสาทของตัวอ่อน
เซลล์ต้นกำเนิดที่ถูกเหนี่ยวนำในลักษณะนี้ "โดยปริยาย" จะแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์ประสาทของเยื่อหุ้มสมองในท้ายที่สุด โดยการเพิ่มโมเลกุลการส่งสัญญาณจากภายนอกไปยังจานเพาะเชื้อ ตัวอย่างเช่น เซลล์ของสมองส่วนกลาง เยื่อหุ้มสมอง หรือไขสันหลังสามารถรับได้ ปรากฎว่ากลไกที่แท้จริงของคอร์ติเจเนซิสจากเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนสามารถเติบโตได้ในจานซึ่งเป็นคอร์เทกซ์จริงเช่นเดียวกับในสมองซึ่งประกอบด้วยเซลล์ประสาทหลายชั้นและประกอบด้วยแอสโทรไซต์เสริม
เป็นที่ชัดเจนว่าวัฒนธรรมสองมิติเป็นตัวแทนของแบบจำลองที่ง่ายมาก หลักการจัดระเบียบตัวเองของเนื้อเยื่อประสาทช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถย้ายไปยังโครงสร้างสามมิติที่เรียกว่าทรงกลมและออร์แกเนลล์ในสมองได้อย่างรวดเร็ว กระบวนการจัดระเบียบเนื้อเยื่อสามารถได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงในสภาวะเริ่มต้น เช่น ความหนาแน่นของการเพาะเลี้ยงเริ่มต้นและความหลากหลายของเซลล์ และโดยปัจจัยภายนอก ด้วยการปรับกิจกรรมของลำดับการส่งสัญญาณบางอย่าง เป็นไปได้ที่จะบรรลุถึงการก่อตัวของโครงสร้างขั้นสูงในออร์กานอยด์ เช่น ถ้วยแก้วนำแสงที่มีเยื่อบุเรตินอล ซึ่งทำปฏิกิริยากับความหลากหลายของเซลล์และการเปลี่ยนแปลงของเครือข่ายในอวัยวะในสมองของมนุษย์ที่ไวต่อแสงต่อแสง
การใช้ภาชนะพิเศษและการรักษาด้วยปัจจัยการเจริญเติบโตช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับการสร้างแบบจำลองการพัฒนาเยื่อหุ้มสมองของมนุษย์ในหลอดทดลองโดยเจตนาโดยใช้เซลล์ต้นกำเนิด pluripotent ซึ่งเป็นอวัยวะในสมองของมนุษย์ที่สอดคล้องกับสมองส่วนหน้า (ซีกโลก) ที่มีเยื่อหุ้มสมองซึ่งการพัฒนาซึ่งตัดสินโดย การแสดงออกของยีนและเครื่องหมายที่สอดคล้องกับไตรมาสแรกของการพัฒนาของทารกในครรภ์ …
และนักวิทยาศาสตร์จากสแตนฟอร์ด นำโดย Sergiu Pasca ได้พัฒนาเซลล์ประสาทในคอร์ติคัลและแอสโทรไซต์จากเซลล์ต้นกำเนิดจากมนุษย์ในวัฒนธรรม 3 มิติ ซึ่งเป็นวิธีที่จะทำให้เกิดกอที่เลียนแบบสมองส่วนหน้าในจานเพาะเชื้อ ขนาดของ "สมอง" ดังกล่าวอยู่ที่ประมาณ 4 มิลลิเมตร แต่หลังจากการเจริญเติบโต 9-10 เดือนเซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมองและแอสโตรไซต์ในโครงสร้างนี้สอดคล้องกับระดับการพัฒนาหลังคลอดนั่นคือระดับการพัฒนาของทารกทันทีหลังคลอด
ที่สำคัญ สเต็มเซลล์สำหรับการเจริญเติบโตของโครงสร้างดังกล่าว สามารถนำมาจากบุคคลที่เฉพาะเจาะจงได้ เช่น จากผู้ป่วยที่มีโรคทางพันธุกรรมของระบบประสาท และความก้าวหน้าทางพันธุวิศวกรรมแนะนำว่าในไม่ช้านักวิทยาศาสตร์จะสามารถสังเกตการพัฒนาสมองของ Neanderthal หรือ Denisovan ในหลอดทดลองได้
ในปี 2013 นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพระดับโมเลกุลของ Austrian Academy of Sciences ได้ตีพิมพ์บทความ Cerebral Organoids จำลองการพัฒนาสมองของมนุษย์และ microcephaly โดยอธิบายการปลูกฝัง "สมองจิ๋ว" จากสเต็มเซลล์สองประเภทในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ ซึ่งเลียนแบบ โครงสร้างของสมองมนุษย์ทั้งหมด
โซนต่างๆ ของออร์แกนอยด์นั้นสัมพันธ์กับส่วนต่าง ๆ ของสมอง: หลัง ตรงกลาง และส่วนหน้า และ "สมองส่วนหน้า" ยังแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างเพิ่มเติมในกลีบ ("ซีกโลก") ที่สำคัญในสมองขนาดเล็กนี้ซึ่งมีขนาดไม่เกินสองสามมิลลิเมตรนักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นสัญญาณของกิจกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งความผันผวนของความเข้มข้นของแคลเซียมภายในเซลล์ประสาทซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้การกระตุ้น (คุณสามารถอ่านรายละเอียด เกี่ยวกับการทดลองนี้ ที่นี่)
เป้าหมายของนักวิทยาศาสตร์ไม่ใช่แค่การทำซ้ำวิวัฒนาการของสมองในหลอดทดลองเท่านั้น แต่ยังต้องศึกษากระบวนการระดับโมเลกุลที่นำไปสู่ microcephaly ซึ่งเป็นความผิดปกติของพัฒนาการที่เกิดขึ้นโดยเฉพาะเมื่อตัวอ่อนติดเชื้อไวรัสซิก้า ด้วยเหตุนี้ผู้เขียนงานจึงได้พัฒนาสมองขนาดเล็กแบบเดียวกันจากเซลล์ของผู้ป่วย
แม้จะมีผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ แต่นักวิทยาศาสตร์ก็เชื่อมั่นว่าออร์แกเนลล์ดังกล่าวไม่สามารถรับรู้สิ่งใดได้ อย่างแรก สมองที่แท้จริงมีเซลล์ประสาทประมาณ 80 พันล้านเซลล์ และออร์แกนอยด์ที่โตแล้วมีลำดับความสำคัญน้อยกว่าหลายเท่า ดังนั้นสมองขนาดเล็กจึงไม่สามารถทำหน้าที่ของสมองจริงได้อย่างเต็มที่
ประการที่สอง เนื่องจากลักษณะเฉพาะของการพัฒนา "ในหลอดทดลอง" โครงสร้างบางอย่างของมันจึงค่อนข้างวุ่นวายและก่อให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างกันที่ไม่ถูกต้องและไม่ใช่ทางสรีรวิทยา ถ้าสมองจิ๋วคิดอะไร เห็นได้ชัดว่าเป็นสิ่งที่ไม่ปกติสำหรับเรา
เพื่อที่จะแก้ปัญหาปฏิสัมพันธ์ของแผนกต่างๆ นักประสาทวิทยาได้เสนอให้จำลองสมองในระดับใหม่ ซึ่งเรียกว่า "แอสเซมบอยด์" สำหรับการก่อตัวของพวกมันนั้นออร์แกเนลล์จะแยกจากกันก่อนซึ่งสอดคล้องกับส่วนต่าง ๆ ของสมองจากนั้นจึงรวมเข้าด้วยกัน
วิธีการที่นักวิทยาศาสตร์ใช้แอสเซมบลีของ forebrain spheroids ของมนุษย์ที่ใช้งานได้เพื่อศึกษาว่า interneurons ที่เรียกว่าซึ่งปรากฏขึ้นหลังจากการก่อตัวของเซลล์ประสาทจำนวนมากโดยการอพยพจาก forebrain ที่อยู่ติดกันนั้นรวมอยู่ในเยื่อหุ้มสมอง Assembloids ที่ได้จากเนื้อเยื่อเส้นประสาทสองประเภททำให้สามารถศึกษาการรบกวนในการย้ายถิ่นของ interneurons ในผู้ป่วยโรคลมชักและออทิสติก
ตื่นมาในร่างคนอื่น
แม้จะมีการปรับปรุงทั้งหมด ความสามารถของสมองในหลอดอาหารก็ยังถูกจำกัดอย่างรุนแรงด้วยเงื่อนไขพื้นฐานสามประการ ประการแรกพวกเขาไม่มีระบบหลอดเลือดที่ช่วยให้พวกเขาส่งออกซิเจนและสารอาหารไปยังโครงสร้างภายในของพวกเขา ด้วยเหตุนี้ขนาดของสมองขนาดเล็กจึงถูกจำกัดโดยความสามารถของโมเลกุลในการแพร่กระจายผ่านเนื้อเยื่อ ประการที่สอง พวกมันไม่มีระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งแสดงโดยเซลล์ microglial โดยปกติเซลล์เหล่านี้จะย้ายไปยังระบบประสาทส่วนกลางจากภายนอก ประการที่สาม โครงสร้างที่กำลังเติบโตในสารละลายไม่มีสภาพแวดล้อมจุลภาคเฉพาะที่ร่างกายจัดเตรียมไว้ ซึ่งจำกัดจำนวนโมเลกุลส่งสัญญาณที่ไปถึงมัน วิธีแก้ปัญหาเหล่านี้อาจเป็นการสร้างสัตว์จำลองที่มีสมองแบบเพ้อฝัน
ผลงานล่าสุด แบบจำลองในร่างกายของอวัยวะในสมองของมนุษย์ที่ทำงานและหลอดเลือด โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันจากสถาบัน Salk ภายใต้การดูแลของ Fred Gage อธิบายถึงการรวมออร์แกเนลล์ในสมองของมนุษย์ (นั่นคือ สมองขนาดเล็ก) เข้ากับสมองของหนู. ในการทำเช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ใส่ยีนของโปรตีนเรืองแสงสีเขียวลงใน DNA ของเซลล์ต้นกำเนิดก่อน เพื่อให้สามารถสังเกตชะตากรรมของเนื้อเยื่อประสาทที่กำลังพัฒนาได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ออร์กานอยด์เติบโตจากเซลล์เหล่านี้เป็นเวลา 40 วัน จากนั้นจึงฝังเข้าไปในโพรงในเยื่อหุ้มสมองส่วนหลังของหนูเมาส์ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง สามเดือนต่อมา ในสัตว์ 80 เปอร์เซ็นต์ รากฟันเทียมได้หยั่งราก
สมองที่เพ้อฝันของหนูได้รับการวิเคราะห์เป็นเวลาแปดเดือน ปรากฎว่าออร์กานอยด์ซึ่งสามารถแยกแยะได้ง่ายจากการเรืองแสงของโปรตีนเรืองแสงซึ่งรวมกันได้สำเร็จก่อตัวเป็นเครือข่ายหลอดเลือดที่แตกแขนงออกซอนขยายและสร้างประสาทด้วยกระบวนการทางประสาทของสมองโฮสต์ นอกจากนี้ เซลล์ microglia ได้ย้ายจากโฮสต์ไปยังรากฟันเทียม ในที่สุด นักวิจัยได้ยืนยันกิจกรรมการทำงานของเซลล์ประสาท - พวกเขาแสดงกิจกรรมทางไฟฟ้าและความผันผวนของแคลเซียม ดังนั้น "สมองจิ๋ว" ของมนุษย์จึงเข้าสู่องค์ประกอบของสมองของเมาส์อย่างเต็มที่
น่าแปลกที่การรวมเนื้อเยื่อประสาทของมนุษย์ชิ้นหนึ่งไม่ส่งผลต่อพฤติกรรมของหนูทดลอง ในการทดสอบการเรียนรู้เชิงพื้นที่ หนูที่มีสมองแบบคิเมริกทำแบบเดียวกับหนูปกติ และยังมีความจำที่แย่ลง - นักวิจัยอธิบายสิ่งนี้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าสำหรับการปลูกถ่ายพวกมันทำให้เกิดรูในเยื่อหุ้มสมอง
อย่างไรก็ตาม เป้าหมายของงานนี้ไม่ใช่เพื่อให้ได้เมาส์อัจฉริยะที่มีจิตสำนึกของมนุษย์ แต่เพื่อสร้างแบบจำลองภายในร่างกายของออร์แกเนลล์ในสมองของมนุษย์ที่ติดตั้งเครือข่ายหลอดเลือดและสภาพแวดล้อมขนาดเล็กเพื่อวัตถุประสงค์ทางชีวการแพทย์ต่างๆ
การทดลองในรูปแบบที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงนั้นจัดทำขึ้นโดยการปลูกถ่าย Forebrain โดยเซลล์ต้นกำเนิด glial ของมนุษย์ ช่วยเพิ่มความเป็นพลาสติก synaptic และการเรียนรู้ในหนูที่โตเต็มวัยโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ Center for Translational Neuromedicine ที่มหาวิทยาลัย Rochester ในปี 2013 ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เซลล์สมองที่เป็นอุปกรณ์เสริมของมนุษย์ (แอสโทรไซต์) นั้นแตกต่างจากเซลล์ของสัตว์อื่นๆ โดยเฉพาะหนูมาก ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงแนะนำว่าแอสโทรไซต์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและบำรุงรักษาการทำงานของสมองของมนุษย์ เพื่อทดสอบว่าสมองของหนูทดลองจะพัฒนาไปพร้อมกับแอสโตรไซต์ของมนุษย์ได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์ได้ปลูกสารตั้งต้นของเซลล์ผู้ช่วยในสมองของเอ็มบริโอของหนู
ปรากฎว่าในสมองที่เพ้อฝัน แอสโทรไซต์ของมนุษย์ทำงานเร็วกว่าหนูสามเท่า ยิ่งไปกว่านั้น หนูที่มีสมองแบบเพ้อฝันกลับกลายเป็นว่าฉลาดกว่าปกติอย่างมากในหลาย ๆ ด้าน พวกเขาคิดเร็วขึ้น เรียนรู้ดีขึ้น และนำทางเขาวงกตได้เร็วกว่า อาจเป็นไปได้ว่าหนูทดลองไม่ได้คิดเหมือนคน แต่บางทีพวกเขาอาจรู้สึกว่าตัวเองอยู่ในขั้นตอนวิวัฒนาการที่แตกต่างกัน
อย่างไรก็ตาม หนูยังห่างไกลจากแบบจำลองในอุดมคติสำหรับการศึกษาสมองของมนุษย์ ความจริงก็คือเนื้อเยื่อประสาทของมนุษย์เติบโตเต็มที่ตามนาฬิกาโมเลกุลภายใน และการถ่ายโอนไปยังสิ่งมีชีวิตอื่นไม่ได้เร่งกระบวนการนี้ เมื่อพิจารณาว่าหนูมีชีวิตอยู่เพียงสองปี และการก่อตัวของสมองมนุษย์ที่สมบูรณ์นั้นใช้เวลาสองสามทศวรรษ จึงไม่สามารถศึกษากระบวนการระยะยาวใดๆ ในรูปแบบของสมองคิเมริกได้ บางทีอนาคตของประสาทวิทยาศาสตร์ยังคงเป็นของสมองมนุษย์ในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ - เพื่อค้นหาว่ามันถูกหลักจริยธรรมอย่างไร นักวิทยาศาสตร์เพียงแค่ต้องเรียนรู้วิธีอ่านใจ และเทคโนโลยีสมัยใหม่ดูเหมือนว่าจะสามารถทำเช่นนี้ได้ในไม่ช้า