小培养皿中的迷你尼安德特人的大脑正在生长

尼安德特人大约在40，000年前灭绝了，但是由于尖端的科学，现在在加利福尼亚有一个实验室，其中有培养皿中装有豌豆大小的穴居人的大脑。

为什么研究人员正在培养和研究这些迷你大脑？他们说，原因是这些小神经肿块可能揭示了为什么尼安德特人消失了智人继续征服了地球的大部分地区。

“尼安德特人很着迷，因为他们与我们分享了地球，现在有我们实际育出的遗传证据加州大学圣地亚哥分校（UCSD）干细胞计划主任研究领袖Alysson Muotri告诉Live Science。实验室生长的11个身体部位这是给出的

Muotri说，尼安德特人和人的大脑之间的遗传差异也许可以解释他们的灭亡和我们的成功。换句话说，人类可能取得了巨大的技术进步，因为我们拥有复杂的神经网络，而尼安德特人则没有。

Muotri提出了这项研究，该研究尚未在同行评审期刊上发表，在UCSD会议上想象力和人类起源6月1日。

建立大脑

为了调查，Muotri和他的同事将尼安德特人的基因组（以前从化石骨头提取并由其他研究人员进行了测序）与现代人类的基因组。在200个候选基因中，这两种物种之间存在显着差异，研究人员决定只关注一个：主基因表达调节剂，称为NOVA1。

Muotri说，Nova1在神经发育过程中高度表达，并且与神经状况有关，例如自闭症和精神分裂症。 Nova1基因在人类和尼安德特人中非常相似 - 两者之间只有一个基对（或一对DNA“字母”）是不同的。

科学家已经成长迷你人体器官在实验室中被称为类器官。为了种植迷你尼安德特人的大脑（研究人员称为尼安德类动物），他们使用了称为的基因编辑工具CRISPRMuotri说，要“尼安德特人”人类多能干细胞，或可能发育成体内任何细胞的未成熟细胞。

然后，使用其内部方案，“我们哄骗干细胞成为脑器官”，这一过程需要六到八个月的时间。现在，尼安德类动物的尺寸约为0.2英寸（0.5厘米），“因此，一旦它们成熟，您实际上可以用肉眼看到它们，”他说。

迷你大脑无法生长更大，因为它们没有血管化，这意味着他们没有血液供应。相反，迷你脑细胞（每个大脑最多有400,000个）通过扩散接受营养。

“将来我们可能会成长一个较大的类器官，” Muotri说。“我们正在努力通过在其中创建生物印刷的人造血管。”

人类实验室长大的大脑通常是圆形的，但尼安德类人不是。取而代之的是，尼安德特人的迷你大脑具有细长的管状结构，使它们形成了爆米花状的形状。” Muotri说。

他指出，在发育过程中，一些尼安多细胞也从源头迁移得更快，这可以解释不寻常的爆米花形成。 [3D图像：探索人脑这是给出的

此外，Muotri补充说，Neanderoids没有太多的突触连接或神经元之间的连接，并且已经改变了神经元网络。他说，这些功能看起来类似于自闭症患者的人类迷你大脑。但是，很难说这种相似性意味着什么，如果有的话。

穆特里说：“相关并不意味着它们是相似的。” “我们只能在此阶段推测这一点。”

但是，这项研究仍处于早期阶段，重要的是要注意，该项目有一些局限性。

“器官远非能够告诉我们成人大脑的功能，”Pääbo告诉科学杂志。 Pääbo说，他和他的同事也在致力于制作迷你尼安德特人的大脑，这种方法有时会引入意外突变。

即便如此，通过受控的实验，“我很希望我们能克服这些疑问。”

穆特里（Muotri）的团队现在正在解决另一个像科幻小说一样的挑战。他们为机器人设计了一种测量人类迷你大脑发送的电气信号的方法。通过将机器人与迷你大脑联系起来，他们希望创建一个“学习反馈循环”，这将有助于大脑指导机器人探索周围环境。

Muotri说：“最终，我们希望将尼安德特人的类器官（机器人）比较，以测试其学习能力。”

总体而言，类器官研究可能揭示了哪些遗传变异对人类成功至关重要。穆特里说：“通过系统地做到这一点，我们将了解什么是使我们独特的人类的遗传改变以及为什么他们被积极选择。”

原始文章现场科学。