Geek Daily EP13 : Organoids กับอนาคตในการศึกษาความซับซ้อนของสมองมนุษย์

Organoids สมองที่ได้รับการปลูกขึ้นในห้องปฏิบัติการชีววิทยาของมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียซานดิเอโก โดยทำการเปลี่ยนเซลล์ผิวหนังของมนุษย์เป็นเซลล์ต้นกำเนิดจากนั้นทำให้พวกมันพัฒนากลายเป็นเซลล์สมองในตัวอ่อน

organoids เติบโตเป็นลูกบอลขนาดเล็ก มีหลายแสนเซลล์ในหลากหลายประเภท แต่ละประเภทผลิตสารเคมีและสัญญาณไฟฟ้าเช่นเดียวกับเซลล์ที่ทำในสมองของมนุษย์เรา และในเดือนกรกฎาคมองค์การนาซ่า จะนำมันบรรจุหีบห่อ และส่งพวกมันไปยังสถานีอวกาศนานาชาติเพื่อดูว่าพวกมันจะมีพัฒนาการอย่างไรในสภาวะไร้แรงดึงดูด

🎧 ฟังผ่าน Podbean : 
https://bit.ly/3e10NL3

🎧 ฟังผ่าน Apple Podcast :
https://apple.co/2lEqPPg

🎧 ฟังผ่าน Google Podcast : 
https://bit.ly/2O0RzUx

🎧 ฟังผ่าน Spotify : 
https://spoti.fi/2VOLQp2

🎧 ฟังผ่าน Youtube 
https://youtu.be/E9lOPDuEiyI

References : https://www.nytimes.com/2019/08/29/science/organoids-brain-alysson-muotri.html
https://futurism.com/scientists-grew-human-brains-robots

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการสร้างสมองเทียมของนักวิจัยจากญี่ปุ่น

สำหรับปีนี้นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มวิจัยเพื่อปรับปรุง organoids ของพวกเขา ซึ่งเป็นการสร้างอวัยวะเทียมของมนุษย์ที่สามารถนำมาใช้ในการทดสอบยาใหม่ ๆ หรือ ทดลองในการรักษาทางการแพทย์ก่อนที่จะใช้กับมนุษย์จริง ๆ

ตอนนี้ทีมงานของนักวิจัยชาวญี่ปุ่นได้พัฒนาสมองขนาดเล็ก ที่แสดงให้เห็นไม่เพียงแต่ความซับซ้อนของโครงสร้างสามมิติของเปลือกสมอง แต่ยังจำลองกิจกรรมทางประสาทของสมองได้อีกด้วย ตามรายงานของ physicsworld.com

โดยการพัฒนาครั้งนี้ชี้ให้เห็นว่าแพทย์จะสามารถศึกษาเงื่อนไขทางระบบประสาทได้ดีขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องมาทดลองกับสมองมนุษย์จริง ๆ ในการทดสอบทางการแพทย์ต่าง ๆ

โดยสมองขนาดเล็กนั้นปลูกจากเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent ซึ่งเป็นเซลล์ที่นำมาจากผู้ใหญ่ที่สามารถทำให้กลายเป็นเซลล์ประเภทใดก็ได้ หลังจากเซลล์สมองเริ่มเติบโต ทางทีมนักวิจัยได้แยกมันลงในจานเพาะเชื้อที่ทำให้สามารถสร้างเครือข่ายประสาทในตัวเองโดยอัตโนมัติ

“หนึ่งในคุณสมบัติที่น่าสนใจที่สุดของ organoids ใหม่เหล่านี้ก็คือ มันสามารถที่จะสร้างกระบวนการพัฒนาของมันสมองภายในรูปร่างของพวกมันเอง” นักวิจัยจาก มหาวิทยาลัยเกียวโต Hideya Sakaguchi บอกกับ physicsworld.com  “ โครงสร้างชั้นต่าง ๆ ของพวกมันนั้นสวยงามมากและดูเหมือนเนื้อเยื่อสมองจริงๆ เป็นอย่างมาก”

สมองเป็นตัวอย่างที่สั่นสะเทือนวงการแพทย์ ที่ว่านักวิทยาศาสตร์นั้นสามารถที่จะสร้างอวัยวะขึ้นมาใหม่ได้อย่างไร? เซลล์ประสาทเทียมนั้นมีพฤติกรรมเหมือนกับในสมองของเราต่อการศึกษา แต่เพียงพวกมันไม่สามารถมีสติหรือเติบโตเป็นสิ่งมีชีวิตเต็มรูปแบบได้

แต่อวัยวะเทียมเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นเครื่องมือในการวิจัยมากขึ้น ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าเกิดอะไรขึ้นภายใต้สมองของมนุษย์เราอย่างแท้จริงนั่นเอง

References : https://physicsworld.com
https://d.newsweek.com/en/full/1523884/brain-mri-health-stock-getty.jpg

Organoids กับการทดลองสร้างสมองเลียนแบบมนุษย์

ณ ปัจจุบัน บนสถานีอวกาศนานาชาติ ตอนนี้กำลังมีการทำการทดลองสร้างกลุ่มของเซลล์ประสาทที่เรียกว่า สมองที่มีขนาดเล็ก ที่กำลังพัฒนาแบบก้าวกระโดดในแบบที่นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยคิดมาก่อนว่ามันจะเป็นไปได้

Organoids เติบโตขึ้นจากเซลล์ต้นกำเนิดที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโกของห้องปฏิบัติการชีววิทยา โดยนักวิจัยทางชีววิทยา Alysson Muotri ซึ่งก่อนที่จะถูกบรรจุลงในกล่อง และส่งไปยังพื้นที่  ตอนนี้ทีมของเขาพบว่า Organoids กำลังสร้างคลื่นสมอง  ที่เป็นรูปแบบที่ซับซ้อนของกิจกรรมของระบบประสาท 

ซึ่งมันดูคล้ายกับสมองของทารกแรกเกิดที่มีคลอดก่อนกำหนด เป็นการค้นพบที่แปลกประหลาดที่สามารถเปลี่ยนแนวคิดใหม่ให้กับนักวิทยาศาสตร์ในการทบทวนข้อจำกัดของอวัยวะขนาดเล็กที่ถูกปลูกในห้องปฏิบัติการ

ซึ่งการค้นพบนี้อาจเป็นสัญญาณว่านักวิทยาศาสตร์กำลังเข้าใกล้ความสามารถในการสร้างสิ่งมีชีวิตที่มีสมองขึ้นมาได้ในห้องปฏิบัติการ 

“ตอนนี้เรามาถึงเป้าหมายที่เราจะสร้างสมองที่มีความสามารถของความรู้สึกต่าง ๆ ได้ เช่นความรู้สึกเจ็บปวด ความทุกข์ทรมาน ” คริสตอฟ คอค หัวหน้านักวิทยาศาสตร์และประธานของสถาบันสมองอัลเลน บอกกับ Newyork Times

เป้าหมายในการสร้างสมองที่รับรู้ความรู้สึกได้
เป้าหมายในการสร้างสมองที่รับรู้ความรู้สึกได้

สมองของมนุษย์นั้นซับซ้อนมากจนนักวิทยาศาสตร์ยังคงคาดเดา ในหลาย ๆ ด้านว่ามันทำงานได้อย่างไร นั่นคือแรงบัลดาลในให้เกิดการสร้างสมองจำลองขนาดเล็ก  ซึ่งพวกมันเปรียบเสมือนเซลล์ประสาทที่จำลองลักษณะบางอย่างของสมองแบบเต็ม ๆ

ซึ่งคลื่นสมองเหล่านี้เป็นสัญญาณที่บ่งบอกว่าสารอินทรีย์สามารถมีสติสัมปชัญญะเหมือนมนุษย์ได้ ซึ่งนักประสาทวิทยาจะต้องต่อสู้กับปัญหาทางจริยธรรมที่สำคัญเนื่องจากการทดลองอย่างต่อเนื่องอาจหมายถึงการสร้างและทำลายสิ่งมีชีวิตที่เหมือนมนุษย์เรานั่นเอง

“ มันน่าทึ่งมาก ไม่มีใครรู้จริงว่ามันเป็นไปได้หรือไม่” Giorgia Quadrato นักชีววิทยาแห่งมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนียบอกกับ NYT ก่อนที่จะชี้แจงว่างานวิจัยนี้มันไม่ได้สรุปว่าสมองขนาดเล็กที่สร้างขึ้นมานั้นสามารถทำงานได้เหมือนกับสมองของมนุษย์จริง ๆ 

References : 
https://www.nytimes.com

Organoids กับการทดลองสร้างสมองเลียนแบบมนุษย์

ณ ปัจจุบัน บนสถานีอวกาศนานาชาติ ตอนนี้กำลังมีการทำการทดลองสร้างกลุ่มของเซลล์ประสาทที่เรียกว่า สมองที่มีขนาดเล็ก ที่กำลังพัฒนาแบบก้าวกระโดดในแบบที่นักวิทยาศาสตร์ไม่เคยคิดมาก่อนว่ามันจะเป็นไปได้

Organoids เติบโตขึ้นจากเซลล์ต้นกำเนิดที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโกของห้องปฏิบัติการชีววิทยา โดยนักวิจัยทางชีววิทยา Alysson Muotri ซึ่งก่อนที่จะถูกบรรจุลงในกล่อง และส่งไปยังพื้นที่  ตอนนี้ทีมของเขาพบว่า Organoids กำลังสร้างคลื่นสมอง  ที่เป็นรูปแบบที่ซับซ้อนของกิจกรรมของระบบประสาท 

ซึ่งมันดูคล้ายกับสมองของทารกแรกเกิดที่มีคลอดก่อนกำหนด เป็นการค้นพบที่แปลกประหลาดที่สามารถเปลี่ยนแนวคิดใหม่ให้กับนักวิทยาศาสตร์ในการทบทวนข้อจำกัดของอวัยวะขนาดเล็กที่ถูกปลูกในห้องปฏิบัติการ

ซึ่งการค้นพบนี้อาจเป็นสัญญาณว่านักวิทยาศาสตร์กำลังเข้าใกล้ความสามารถในการสร้างสิ่งมีชีวิตที่มีสมองขึ้นมาได้ในห้องปฏิบัติการ 

“ตอนนี้เรามาถึงเป้าหมายที่เราจะสร้างสมองที่มีความสามารถของความรู้สึกต่าง ๆ ได้ เช่นความรู้สึกเจ็บปวด ความทุกข์ทรมาน ” คริสตอฟ คอค หัวหน้านักวิทยาศาสตร์และประธานของสถาบันสมองอัลเลน บอกกับ Newyork Times

สมองของมนุษย์นั้นซับซ้อนมากจนนักวิทยาศาสตร์ยังคงคาดเดา ในหลาย ๆ ด้านว่ามันทำงานได้อย่างไร นั่นคือแรงบัลดาลในให้เกิดการสร้างสมองจำลองขนาดเล็ก  ซึ่งพวกมันเปรียบเสมือนเซลล์ประสาทที่จำลองลักษณะบางอย่างของสมองแบบเต็ม ๆ

ซึ่งคลื่นสมองเหล่านี้เป็นสัญญาณที่บ่งบอกว่าสารอินทรีย์สามารถมีสติสัมปชัญญะเหมือนมนุษย์ได้ ซึ่งนักประสาทวิทยาจะต้องต่อสู้กับปัญหาทางจริยธรรมที่สำคัญเนื่องจากการทดลองอย่างต่อเนื่องอาจหมายถึงการสร้างและทำลายสิ่งมีชีวิตที่เหมือนมนุษย์เรานั่นเอง

“ มันน่าทึ่งมาก ไม่มีใครรู้จริงว่ามันเป็นไปได้หรือไม่” Giorgia Quadrato นักชีววิทยาแห่งมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นแคลิฟอร์เนียบอกกับ NYT ก่อนที่จะชี้แจงว่างานวิจัยนี้มันไม่ได้สรุปว่าสมองขนาดเล็กที่สร้างขึ้นมานั้นสามารถทำงานได้เหมือนกับสมองของมนุษย์จริง ๆ 

References : 
https://www.nytimes.com