Обретет ли сознание мозг, выращенный в лаборатории?

Нейробиологи добились значительных успехов в области выращивания клеток мозга в лабораторных условиях. Этот процесс известен как создание органоидов мозга или мини-мозгов. За последнее десятилетие органоиды стали более сложными и теперь могут воспроизводить несколько типов мозговых клеток, которые способны «общаться» друг с другом. Означает ли это, что мозг, искусственно созданный в лаборатории, в будущем сможет обрести сознание?

Органоиды мозга — это трехмерные структуры, полученные из стволовых клеток, которые развиваются и функционируют аналогично мозговым клеткам человека. Они не являются полноценным мозгом, но воспроизводят основные характеристики человеческой нервной ткани, включая структурную организацию и электрическую активность.

До появления органоидной технологии ученые потратили немало времени, используя плюрипотентные стволовые клетки. Это клетки, которые могут дифференцироваться во все типы клеток, кроме клеток внезародышевых органов. 

Плюрипотентные стволовые клетки индуцировали в двумерном массиве для изучения нейронной дифференцировки. В дальнейшем их на относительно ранней стадии развития помещали в матригель (вещество, получаемое из клеток саркомы мыши), и они начинали расти уже в трех измерениях. Это позволило формировать взаимодействия клеток друг с другом, что придало им слабое сходство с реальным человеческим мозгом. Тогда перед учеными встал вопрос: в какой степени органоиды похожи на мозг, и насколько они отличаются от него?

Чтобы понять, обретут ли органоиды сознание, нейробиологам сначала предстоит выяснить, что такое сознание на самом деле. Изображение: Unsplash

По гипотезе нейробиологов из Калифорнийского университета, органоиды действительно сильно отличаются от реального мозга, несмотря на то, что клетки становятся более зрелыми по мере развития. При этом не существует органоида, который бы воспроизводил весь мозг целиком, а не только определенные участки. А сходство с настоящим мозгом заключается в том, что при подключении органоида к электродам возникают электрические импульсы или сигналы, передаваемые между нейронами.

В основе предположения лежит идея, которая больше всего интригует ученых: вся эта активность спонтанна, она просто возникает на основе объединения нейронов. И это делает органоид похожим на человеческий мозг. Но органоид может создавать спонтанную организацию своих нейронов и кодировать информацию, только если она становится доступной, а в искусственно выращенном органе ей поступать неоткуда. 

При этом ученые сомневаются, что органоиды когда-либо смогут обрести сознание. Ведь им еще только предстоит определить, что такое сознание на самом деле. 

Сейчас нейробиологи используют органоиды мозга для изучения различных аспектов неврологии, таких как развитие мозга, исследование нейродегенеративных заболеваний, тестирование новых лекарств и даже понимание процессов, связанных с сознанием. 

Недавние исследования также направлены на использование таких органоидов для создания гибридных систем, например, интерфейсов мозг-компьютер. Однако, несмотря на все достижения, этот процесс еще находится на ранней стадии, и существует множество этических и технических вопросов, которые необходимо решить в будущем.