What are mini brains? - Madeline Lancaster

المترجم: Ebtihal Abdelshakour المدقّق: Ines Azabou

This pencil-eraser-sized mass of cells is something called a brain organoid.

هذه الكتلة من الخلايا بحجم الممحاة تُدعى "الدماغ العضوي".

It’s a collection of lab-grown neurons and other brain tissue

هي مجموعة من الأعصاب المزروعة في المختبر وغيرها من أنسجة المخ

that scientists can use to learn about full-grown human brains.

التي يمكن للعلماء استخدامها لفهم الأدمغة البشريه كاملة النمو.

And it can be grown from a sample of your skin cells.

ويمكن أن تنمو من عينة من خلايا بشرتك.

Why would we need such a thing?

لماذا قد نحتاج شيئا مثل هذا؟

Neuroscientists face a challenge:

يواجه علماء الأعصاب تحديّا:

shielded by our thick skulls and swaddled in layers of protective tissue,

محمية من قِبَل جماجمنا السميكة وطبقات من الأنسجة الواقية،

the human brain is extremely difficult to observe in action.

الدماع البشري من الصعب جدًا مراقبة عمله.

For centuries, scientists have tried to understand them using autopsies,

لقرون، حاول العلماء فهمه باستخدام التشريح،

animal models,

نماذج الحيوانات،

and, in recent years, imaging techniques.

وفي السّنوات الأخيرة، تقنيات التصوير.

We’ve learned a lot through all these methods,

وقد تعلمنا الكثير من خلال هذه الطُرق،

but they have limitations.

لكن لديهم بعض القصور.

Conditions like Alzheimer’s and schizophrenia,

حالات كالزهايمر والفصام.

and the effect on the human brain of diseases like Zika,

والتأثير على الدماغ البشري من أمراض مثل زيكا،

continue to hide beyond our view, and our understanding.

تستمر في البقاء أبعد من وجهة نظرنا وفهمنا.

Enter brain organoids, which function like human brains

إدخال الدماغ العضوي، والذي يعمل كالدماغ البشري تمامًا.

but aren’t part of an organism.

لكن ليس جزء من كائن حي.

Each one comes from an undifferentiated stem cell,

كل واحده تأتي من خلايا جذعية غير متميزة.

which is a cell that can develop into any tissue in the body,

وهي الخلية التي يمكن أن تتطور إلى أي نوع أنسجة في الجسم

from bone to brain.

من العظام وحتى الدماغ.

Scientists can make undifferentiated stem cells from skin cells.

بمقدور العلماء إنتاج خلايا جذعية غير متميزة من خلايا الجلد.

That means they can take a skin sample from a person with a particular condition

هذا يعني أن بمقدورهم أخذ عينة جلد من شخص ما بظروف معينة.

and generate brain organoids from that person.

وإنتاج دماغ عضوي من ذلك الشخص.

The hardest part of growing a brain organoid,

أصعب جزء في نمو الدماغ العضوي،

which stumped scientists for years,

والذي حيّر العلماء لسنوات،

was finding the perfect combination of sugars, proteins, vitamins, and minerals

كان إيجاد المزيج المناسب من السكريات، البروتينات، الفيتامينات والمعادن

that would induce the stem cell to develop a neural identity.

التي من شأنها تحفيز الخلايا الجذعية لتطوير وحدة عصبية.

That was only discovered recently, in 2013.

لم يكتشف ذلك إلا مؤخرا، في سنة 2013.

The rest of the process is surprisingly easy.

باقي العملية سهلة بطريقة مثيرة للاستغراب.

A neural stem cell essentially grows itself,

الخلايا الجذعية العصبية بصورة أساسية تنمو من نفسها،

similar to how a seed grows into a plant,

تمامًا كما تنمو البذور إلى نبات،

all it needs are the brain’s equivalents of soil, water, and sunlight.

كل ما تحتاجه هو ما يعادل الدماغ من التربة والماء وأشعة الشمس.

A special gel to simulate embryonic tissue,

مادة هلامية خاصة لمحاكاة الأنسجة الجنينية،

a warm incubator set at body temperature,

وحضَانة دافئة تضبط على حرارة الجسم،

and a bit of motion to mimic blood flow.

حركة خفيفة لمحاكاة تدفق الدم.

The stem cell grows into a very small version

الخلايا الجذعية تنمو لنسخة مصغرة

of an early-developing human brain,

من الدماغ البشري مبكر النمو،

complete with neurons that can connect to one another

يكتمل مع الأعصاب التي تربط كل واحد مع الاخر

and make simplified neural networks.

وتشكل شبكات عصبية مبسطة.

As mini brains grow, they follow all the steps of fetal brain development.

بنمو العقول المصغرة، فإنها تتبع جميع خطوات نمو دماغ الجنين.

By observing this process, we can learn how our neurons develop,

وبملاحظة هذه العملية، يمكننا اكتشاف كيف تتطور أعصابنا،

as well as how we end up with so many more of them in our cortex,

وكذلك كيف ينتهي بنا الأمر ولدينا الكثير منهم في قشرة الدماغ،

the part responsible for higher cognition like logic and reasoning,

الجزء المسؤول عن الإدراك العالي مثل المنطق والتعليل،

than other species.

من الأنواع الأخرى.

Being able to grow brains in the lab, even tiny ones,

أن تكون قادرًا على تطوير العقول في المختبر، حتى الصغيرة منها،

raises ethical questions, like:

يثير أسئلة أخلاقية، مثل:

Can they think for themselves, or develop consciousness?

هل يمكنهم التفكير لأنفسهم، أو تطوير الوعي؟

And the answer is no, for several reasons.

والإجابة هي لا، لعدة أسباب.

A brain organoid has the same tissue types as a full-sized brain,

الدماغ العضوي لدية نفس نوع الأنسجة كما في الدماغ الكامل الحجم،

but isn’t organized the same way.

لكنها ليست منظمة بالطريقة نفسها.

The organoid is similar to an airplane

الدماغ العضوي مشابه لطائرة

that’s been taken apart and reassembled at random;

التي تم تفكيكها وإعادة تجميعها عشوائيا؛

you could still study the wings, the engine, and other parts,

لا يزال باستطاعتك دراسة الأجنحة، المحرك، وأجزاء أخرى،

but the plane could never fly.

لكن الطائرة لا يمكن أبدًا أن تطير.

Similarly, a brain organoid allows us to study different types of brain tissue,

وبالمثل، الدماغ العضوي يسمح لنا بدراسة أنواع مختلفة من أنسجة المخ،

but can’t think.

لكن لا يستطيع التفكير.

And even if mini brains were organized like a real brain,

وحتى لو تم تنظيم الأدمغة المصغرة كالدماغ الحقيقي،

they still wouldn’t be able to reason or develop consciousness.

فإنها لا تزال غير قادرة على إعطاء الأسباب أو تطوير الوعي.

A big part of what makes our brains so smart is their size,

جزء كبير من ما يجعل أدمغتنا ذكية جدًا هي حجمها،

and mini brains have only about 100,000 neurons

والأدمغة المصغرة لديها فقط حوالي 100,000 الخلايا العصبية

compared to the 86 billion in a full-sized brain.

مقارنة مع 86 مليار في الدماغ كامل الحجم.

Scientists aren’t likely to grow larger brain organoids anytime soon.

ومن غير المحتمل أن يُنتج العلماء دماغ عضوي كبير في أي وقت قريب.

Without blood vessels to feed them,

من دون أوعية دموية لتغذيتهم،

their size is limited to one centimeter at most.

حجمها محدود حوالي سنتيمتر واحد على الأكثر.

Finally, mini brains aren’t able to interact with the outside world.

وأخيرا، الأدمغة المصغرة ليست قادرة على التفاعل مع العالم الخارجي.

We learn by interacting with our environments: receiving inputs

نحن نتعلم بالتفاعل مع البيئة: نستقبل مُدخلات

through our eyes, ears, and other sensory organs, and reacting in turn.

عبر أعيننا، أذاننا، وأعضاء حسية أخرى، وإصدار ردة فعل تبعا لذلك.

The complex neural networks that underlie conscious thoughts and actions

الشبكات العصبية المعقدة التي تكمن وراء الأفكار الواعية والأفعال

develop from this feedback loop.

تتطور من حلقة ردة الفعل هذه.

Without it, the organoids can never form a functional network.

من دون ذلك، الدماغ العضوي لا يمكن أبدا أن يشكل شبكة وظيفية.

There’s nothing quite like the actual human brain,

ليس هناك شيء يمكن أن يُعادل الدماغ البشري الفعلي،

but mini brains are an unprecedented tool

لكن الأدمغة المصغرة أداة لم يسبق لها مثيل

for studying everything from development to disease.

لدراسة كل شيء من النمو وحتى الأمراض.

With luck, these humble organoids can help us discover

لحسن الحظ، هذا الدماغ العضوي المتواضع يمكن أن يساعدنا في اكتشاف

what makes the human brain unique,

ما الذي يجعل الدماغ البشري فريد ومميز،

and maybe bring us closer to answering the age-old question:

وربما يقربنا أكثر من الإجابة على السؤال القديم:

what makes us human?

ما الذي يجعلُنا بشرا؟