Alysson Muotri的实验室培育了这些由
人类干细胞培养的大脑,并且已经编辑成为
尼安德特人所拥有的版本的发育基因。根据中国科学杂志(金楠编译):到目前为止,如果研究人员想要了解尼安德特人的大脑及其与现代人类大脑的区别,就有必要研究一个实体。对这种已经灭绝的神秘人类近亲的神经学的最佳理解是对化石骨内部空间的形状和体积的分析。然而,在最近的三个热点中,——古DNA,CRISPR基因组编辑技术和干细胞构建的“器官”的组合提供了一个有争议的新选择,尽管这种选择仍处于起步阶段。至少有两个研究小组正在设计干细胞,将尼安德特人基因纳入其中,并将它们培养成反映古代DNA影响的“微脑”。虽然这些研究结果尚未公布,但加州大学圣地亚哥医学院的遗传学家Alysson Muotri最近在一次名为“想象与人类进化”的会议上描述了该团队的研究。安德尔特人体器官。该团队已经将具有尼安德特人DNA的干细胞诱导成豌豆大小的块,模仿真实大脑的外层皮层。与典型人体细胞形成的皮质微脑相比,尼安德特人的类器官具有不同的形状和不同的神经网络,其中一些可能影响种族的社交能力。穆特里说:“我们正在努力重建尼安德特人的思想。” “我钦佩他们一点,”托德普鲁斯说,他是一名神经解剖学家,即将在亚特兰大埃默里大学的耶克斯国家灵长类动物研究中心退休。 “从器官到真正的大脑需要很长时间,但如果技术发展到足以为人们提供有关正常组织结构的更多信息,那么你将获得可能非常有用的东西。德国莱比锡马克斯普朗克研究所进化人类学研究所主任Svante Paabo预测,这项研究将提出问题,因为很难弄清楚哪些遗传差异“与功能有关”,而这些器官只是代表性的大脑发育的早期阶段。“有机器官远非告诉我们成年人的大脑是如何运作的。” Paabo说,他的团队通过从骨骼中寻找DNA来破译尼安德特人的基因组。他的团队也开始产生类似尼安德特人大脑基因的器官,但他强调这项技术可能带来意想不到的突变。 “有很多控制实验要做,我认为我们有很多希望解决这些问题。” Paabo说他计划将尼安德特人的脑器官与黑猩猩或现代人体细胞进行比较。 Muotri的研究重点是尼安德特人和现代人的200种不同的蛋白质编码基因之一,NOVA1,它在现代人类的早期大脑发育中起作用,并且还与自闭症和精神分裂症有关。 。因为它可以控制其他基因的RNA剪接,所以它可以帮助尼安德特人形成超过100种新的脑蛋白。方便地,尼安德特人基因和现代人类基因之间的DNA碱基对只有一个区别。 Muotri和他的合作者从“神经典型人类”的皮肤细胞开始(人们没有任何与神经系统疾病有关的遗传缺陷),并操纵他们的基因组成为多能干细胞。该团队使用CRISPR技术靶向NOVA1并与尼安德特碱基对交换以取代现代人类碱基对。为了避免CRISPR产生的“脱靶”DNA变化和干细胞产生时可能发生的遗传错误,它们对形成的细胞进行测序并丢弃具有意外突变的任何细胞。其中一些差异反映了Muotri在自闭症儿童脑神经发育研究中的问题。 “我不希望一些家庭得出结论,我将自闭症儿童与尼安德特人比较,但这是一个重要的观察结果。”穆特里说,他的继子女患有自闭症。疾病。在现代人中,这些类型的变化与社交所需的大脑发育缺陷有关。如果人们认为这是我们相对于尼安德特人的优势之一,那么这是相关的。 Muotri开发了现代人脑类器官,其团队可以在此阶段检测大量器官中的振荡电信号。他们将这些器官连接到像蟹一样的机器人,希望器官可以学会控制机器人的运动。最后,Muotri希望他们能够与尼安德特人大脑运行的机器人作斗争。 “这有点疯狂。”奈梅亨马克斯普朗克研究所语言心理学研究所的遗传学家Simon Fisher说:“但这是
创造力的科学。