人工培養されたミニ脳を乳児の脳に成長させることに成功iStock-1001487780_e
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 iPS細胞などから試験管内で人工培養して作られる「オルガノイド」というミニチュア臓器がある。ほんの数ミリメートルしかない細胞の集合体だが、拡大してみると本物の内蔵そっくりの3次元構造を持っている。

 「人間の脳のオルガノイドを作る」ことも可能で、空恐ろしいことに脳波すら検出されるほど本物に近いのだが、実際にこれをどこまで研究に利用できるのかはっきりしない部分があった。なぜなら、胎児の脳が中後期に示す発達まできちんと再現されるのかよく分からなかったからだ。

 しかし最新の研究によれば、十分な時間をかけることで、オルガノイドのミニ脳は人間の胎児と同じような発達をし、乳児の脳にまで成長することが明らかになったという。
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約1年以内にミニ脳は新生児の脳に発達

 米カリフォルニア大学ロサンゼルス校やスタンフォード大学などのグループは、iPS細胞を栄養たっぷりの溶液に浸して、ヒト脳のオルガノイド(ミニ脳)を作成し20カ月(600日)の培養を行い、その成長の過程を見守った。

 定期的に細胞のRNAを解析して、タンパク質を作る遺伝子がどのくらい発現しているのか確かめ、これを普通の人間の脳の発達と比較してみる。

 すると作成から250日から300日でオルガノイドの遺伝子発現に変化が起こり、生まれた直後の乳児んの脳細胞にますます似てくることが分かったという。

 また「DNAメチル化」のパターンも、成熟した人間の脳細胞にますます似てくるとのことだ。DNAメチル化とは、DNAに含まれる塩基にメチル基が付加される化学反応で、遺伝子発現や細胞サイクルの制御など、さまざまなプロセスに関係しているとされる。

 胎児が出産間近になると脳細胞で作り出されるタンパク質変異体が変化し、学習や記憶を司るタンパク質である脳細胞受容体「NMDA」が増加するのだが、ミニ脳にも同じような変化が確認されたという。

 これは、ミニ脳が人間の赤ちゃんと同じように、出産後に備えて神経伝達回路を準備していることを意味する。
人工培養したミニ脳が乳児の脳に発達
credit:S. Pasca Laboratory/Stanford University

脳の病気や発達の研究モデルに

 このように本物の胎児の脳と同じような発達をたどるオルガノイドだが、まったく同じというわけではない。

 例えばその電気活動は成熟した脳と違うし、血管や免疫細胞、感覚の入力といった重要な要素が欠けている。それでも、完全に不自然な状態で培養されても普通に成長してくれる細胞には驚かされる。

 今回、研究グループは、自閉症、統合失調症、てんかん、アルツハイマー病など、脳の病気に関連した遺伝子発現も調査している。その結果、歩調を合わせるように活動が上下し、同時にピークを迎える遺伝子グループが特定された。

 こうした病気の解明するためのモデルとして、どの成長段階にあるオルガノイドがふさわしいのか、研究グループは今それを見極めようとしているところであるそうだ。

 この研究は『Nature Neuroscience』(2月22日付)に掲載された。

References:neurosciencenews / sciencemag/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 08:39
  • ID:84NCaoXV0 #

IPS細胞の進化は止まらないってか。オルガノイドだけに

2

2. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 08:47
  • ID:CzSRpOHI0 #

コワァー((((;゚Д゚))))ガクガクブルブル

3

3. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 08:51
  • ID:mytIYRq.0 #

ついに人を造れるようになってきたか

4

4. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 08:56
  • ID:0qGylFhG0 #

主観や意識が存在するかは外から確認しようがないから
もしかしたら悪魔の所業になっていないか心配

5

5. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 09:24
  • ID:tL9Xhq8W0 #

外部記憶装置というSF、サイバーパンク作品に出てくる物の必要性に目覚めそう
脳の修復が必要な場合修復した後の記憶をどう復元するか重要になるだろうからね
ただ外部記憶装置はセキュリティーに絶対な信頼が無いとおっかない物でもあるなとふと考えてみた

6

6.

  • 2021年02月27日 09:30
  • ID:cYpdi05x0 #
7

7. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 09:31
  • ID:H1E.iCMg0 #

生きてる人間の脳を観察するのって色々と難しいから、こういうのは研究に役立つだろうな

8

8. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 09:36
  • ID:49.bNFsp0 #

いつか、オルガノイド脳が色々思考し始めて人格も持つようになるのかもとか、人格を持ってても脳だけの生命体を人と呼べるのか、とか色々想像してしまってなんか怖い。というか悲しくなる。

9

9. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 09:37
  • ID:4vT6YXM20 #

このまま成長させる事ができるのかわからんが
自我意識的なものができたりするのかね

10

10. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 09:53
  • ID:CzSRpOHI0 #

マモー 生誕

11

11. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 09:55
  • ID:RGLl98Fg0 #

生のニューラルネットワーク

12

12. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 09:58
  • ID:ocBBEuzH0 #

このミニ脳を手足に移植すればタコの気持ちが少しはわかるだろうか

13

13. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 10:06
  • ID:kLUv8oCU0 #

理論的にはiPS細胞そのものは、そのレベルまで細胞を”退行”させているわけだから、あとは成長させるのをどういう装置、薬品が必要かどうかの話だわな。
ただ寿命がどうなってるかの話だろうな。

14

14. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 10:10
  • ID:CpiVrnmr0 #

※1
研究が頓挫してしまうフラグなんじゃそれ…

15

15. ほえほえ

  • 2021年02月27日 10:23
  • ID:YN.eIQq20 #

>>2
堕胎した赤ちゃんの脳をアルツハイマーの脳に移植する実験ならやってる。

16

16. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 10:39
  • ID:vToWTSo10 #

人間の脳機能を持つ部品を備えた、空の装置と同じ?
入出力装置を作って繋げられれば、脳と同じように機能するのか。
そうして学習し自己認識できるようになれば、それを意識・自我と呼べるのか。
いわゆるAIと違い構成しているものすら同じなのだから、ヒトには否定できない気がする。

17

17. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 10:42
  • ID:ZzkuvUJ.0 #

あ、これ15年後にノーベル賞とれますわ。
筆頭博士の名前は何だっけ?

18

18. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 10:50
  • ID:rh1yDAHy0 #

オルガノイドは生きていると言えるのかな
出生時に脳に欠損があっても人と認知される以上、生命倫理上論争になりそう

19

19. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:03
  • ID:vZ5LTtQD0 #

脳って計算機に過ぎないから意識を持つことは無い。

20

20. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:09
  • ID:CeTHSujx0 #

彼だか彼女だかもわかりませんが、人権を認めるべきかも。

21

21. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:11
  • ID:qGn63.BF0 #

大丈夫だよ!何ならみんなが今使っているスマホやパソコンのCPUもやってること考えたら僅かな魂の破片みたいなもんだから!

22

22. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:12
  • ID:gnlZYbcj0 #

※17
むしろ西側諸国では禁止されて中国ロシア等で研究進むパターンかと

23

23. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:14
  • ID:LlFLwMoL0 #

この技術を応用すれば人間の1万倍の知能を持つ脳も作ることが出来る様になるんじゃないか?

24

24. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:17
  • ID:e57OPbNE0 #

>>18
そーいや幼少期に脳の半分切除しても普通に生活できてる人もいますね
ttps://www.google.com/amp/s/www.gizmodo.jp/amp/2020/01/the-human-brain-rewires-itself.html
あと脳の無い赤ちゃんが「ママ大好き」と言葉発したなんて出来事もありましたね
…そもそも脳って私達が思い込んでる程重要な器官なんだろうか?

25

25.

  • 2021年02月27日 11:18
  • ID:jR8fQO110 #
26

26. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:21
  • ID:V5kGg2Iv0 #

感覚器がないのだから自我が生まれないんじゃないかな。

27

27. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:27
  • ID:bZtCvEvD0 #

外装代脳(エクステリア)だな

28

28. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:37
  • ID:hbsXJr3g0 #

やべぇ、錬金術習得しとかないと

29

29. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:41
  • ID:16RkAN7L0 #

あとは体だけじゃん!
ついにワイに彼女ができる時が来たか

30

30. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 11:57
  • ID:9lmeacfe0 #

我思う故に我あり

普通の人間がもしも、
突然一切の感覚器官が無い意識だけの存在になったとしたら、、

31

31. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 12:28
  • ID:e57OPbNE0 #

>>26
クラゲみたいな
単純な構造の生物にも
自我は存在している…?
(脳とかなくてほぼ感覚器官だけだろうし)

32

32. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 12:29
  • ID:e57OPbNE0 #

>>30
植物人間状態から回復した人の体験談がそれに近かったよーな…

33

33. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 13:03
  • ID:VU.1D4Gs0 #

この技術を応用すれば
アルツハイマーや知的障碍者を
元に戻せるかもね

34

34. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 13:40
  • ID:Oizjl1740 #

※15
アルツハイマーもなの?
パーキンソン病は聞いたことがある。

35

35. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 13:41
  • ID:M.MOueep0 #

この脳に意識があったらまさに水槽の脳

36

36. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 13:49
  • ID:vlrejo0c0 #

※4
既に悪魔の所業がなされていると思います。
大抵、発表する内容は、現時点の研究内容より
大分前の部分を発表するので。

37

37. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 13:52
  • ID:Oizjl1740 #

※26
普通の人間の赤ちゃんでも、
幼児期に眼帯をして育つと脳が映像を認識できなくなったり、
先天聾で 適切な代替教育を施されないと
言語の概念を獲得できず、思考の基盤も育たず
昔は後天的な知的障害にもなっていたりしたからね。

脳が発達する適切な時期に 適切な外部刺激を与えないと、
我々がイメージする人間の脳の機能には至らないだろう。
ただ、十分な機能は発達しないからといって
全く何の意識(本能的な痛み反応とか)も無いのか、となると
どうなのかよく分からんが。

38

38. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 14:48
  • ID:5Tu0dfUX0 #

※37
意識は定義が曖昧なの触れませんが
感覚器がないのだから感覚はない
記憶に関しては、記憶装置があるだけでは記憶すべき情報がないのでないかも?
そうなるとまず自己を認識できないと思います
自我と言えるレベルの脳活動はほぼ怒らないと思います

39

39. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 15:28
  • ID:lrlnEUFJ0 #

異端審問官は何をやってるんだろうな。
スペイン宗教裁判にかけるべき案件だろう。

40

40. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 15:51
  • ID:YRA6joh.0 #

おまえら、止まるんじゃねえぞ

41

41. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 16:08
  • ID:tXj1dOzd0 #

※38
最近のVRだかの研究で脳に直接画像表示できる研究が進んでるとかあるからなぁ、こう言うのが進めば脳に直接画像や音声を送り込む事で教育が出来て、SFみたいな培養脳のコンピュータとか出来るかもしれない。

42

42. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 16:12
  • ID:txsx.ZY60 #

>>1
キボウノハナー

43

43. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 16:25
  • ID:Awsp1EwD0 #

※29
何故人工だったら好きになってくれると思ったのか…

44

44. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 16:27
  • ID:CzSRpOHI0 #

VR空間を与えてやれば

45

45. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 16:54
  • ID:JCMCWkFV0 #

※24
一応現代科学では思考や生きるために必要欠くべからざる器官であると認識されてると思いますよ。
少なくとも私はそれくらい重要だと思ってます。

46

46. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 19:24
  • ID:hDhfV.kn0 #

このむき出しの脳に意識があるとしたら、どんな感じなんだろう
そして何を思うんだろう

47

47. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 19:46
  • ID:fM4TEEPi0 #

僕ハ何?僕ハ何故、ココニイルノ?僕ハ何処カラ来タノ?

48

48. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 20:04
  • ID:VKFUtj0X0 #

この記事から連想して脳みそをコンピュータにしたカレンデバイス検索してたら、楽天市場で5件も引っかかったわ。
人工培養だと微妙に違うのは何が原因なんだろう。

49

49. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 20:50
  • ID:CzSRpOHI0 #

※47
地球上のすべての命がそうだろう

50

50. 匿名処理班

  • 2021年02月27日 23:19
  • ID:VUiH5OJ00 #

>>35
なんかブラックジャックでそういう回あったぞ

51

51. 匿名処理班

  • 2021年02月28日 11:20
  • ID:zMdqsGGH0 #

>>15
どこでっ?!
胎児ったって、ヒトの形をするのは妊娠中期以降でしょ?
堕胎できる胎児なんてヒト型ではない。

何の脳をどうやって?!

52

52. 匿名処理班

  • 2021年02月28日 12:40
  • ID:CJCHPJc10 #

再生医療頑張ってくれー
特に歯!!!

53

53. 匿名処理班

  • 2021年02月28日 13:05
  • ID:IiKmR0RU0 #

人格を持っちゃったらどうするんだ…
医学とは時に、狂気や禁忌にも挑まなければならない

54

54. 匿名処理班

  • 2021年02月28日 14:18
  • ID:urZxyCsK0 #

意識が確認されたらどうするの?
一定期間で「処分」するの?
それは人権侵害にならないの?
めっちゃ恐いなマジで…

55

55. 匿名処理班

  • 2021年02月28日 15:15
  • ID:QKw.qWDr0 #

「実に驚異的な病変だ…!! 私はこれを人面腫(マスケトーマ)と名付けた」

56

56. 匿名処理班

  • 2021年02月28日 15:35
  • ID:PF2BU.oe0 #

臓器限定のクローンってことになるのか
倫理規定の線引が難しそうな研究だなあ

57

57. 匿名処理班

  • 2021年02月28日 16:27
  • ID:81xWM6pT0 #

エトラムルだっけ?有機PCが一家に一台実現できたりするんだろうか……

58

58. 匿名処理班

  • 2021年03月01日 01:01
  • ID:BzmJX5N70 #

「Oh! No!!」は投稿できないよ。

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