What are mini brains? - Madeline Lancaster

Translator: eacanhu e Reviewer: Sundari Enkhtugs

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

Энэ баллуурын хэмжээтэй эсийн цуглуулгыг тархины органойд гэх ба

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

энэ нь лабраторид үржүүлсэн мэдрэлийн эс, бусад эдүүдийн цогц юм.

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

Үүнийг судлаачид хүний бүрэн хөгжсөн тархи судлахад ашигладаг.

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

Үүнийг арьсны эсийн дээжийг үржүүлэн гаргаж авдаг.

Why would we need such a thing?

Яагаад бидэнд ийм зүйл хэрэгтэй юм бэ?

Neuroscientists face a challenge:

Мэдрэл судлаачдад асуудал тулгарчээ.

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

Хүний тархи нь гавлын яс, хэдэн давхар хамгаалагч эдээр бүрхэгдсэн учраас

the human brain is extremely difficult to observe in action.

үйл ажиллагааг нь судлахад маш хүндрэлтэй ажээ.

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

Хэдэн зууны турш судлаачид задлан,

амьтдын загвар,

animal models,

and, in recent years, imaging techniques.

мөн зураг ашиглан тархины үйл ажиллагааг ойлгохыг хичээж байна.

We’ve learned a lot through all these methods,

Бид өдийг хүртэл олон зүйлс олж мэдсэн ч,

but they have limitations.

эдгээр аргуудад хязгаар бий.

Conditions like Alzheimer’s and schizophrenia,

Алцхаймер, шизофрейна гэх өвчнүүд,

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

Зика вирус зэргийн тархин дахь нөлөөг

continue to hide beyond our view, and our understanding.

одоо хүртэл бүрэн ойлгож, судлаагүй байна.

Enter brain organoids, which function like human brains

Тархины органойд нь хүний тархитай олон талаар адил ч

but aren’t part of an organism.

хүний эд эрхтэний нэг хэсэг биш юм.

Each one comes from an undifferentiated stem cell,

Тус бүр стем эсээс бүрддэг ба

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

энэ нь хүний яс, тархи гээд

биеийн аль ч эд рүү шилжих чадвартай эс юм.

from bone to brain.

Scientists can make undifferentiated stem cells from skin cells.

Судлаачид стем эсийг арьсны эсээс гарган авдаг.

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

Энэ нь тодорхой нөхцөл байдалд буй хүний арьснаас дээж авснаар

and generate brain organoids from that person.

тэр шинжийг агуулах тархины органойд гарган авч чадна гэсэн үг

The hardest part of growing a brain organoid,

Тархины органойдыг хөгжүүлэхэд судлаачдыг олон жил мухардуулсан,

which stumped scientists for years,

хамгийн хэцүү хэсэг нь стем эсэд мэдрэлийн эс хөгжүүлэх

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

сахар, уураг, витамин, амин дэмийн

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

төгс хослолыг олох явдал байлаа.

That was only discovered recently, in 2013.

Энэ аргыг саяхан буюу 2013 онд нээсэн.

The rest of the process is surprisingly easy.

Үлдсэн үйл явц нь маш амархан.

A neural stem cell essentially grows itself,

Үр өөрөө ургамал болж ургадаг шиг

similar to how a seed grows into a plant,

эс өөрөө төлжихөд тархины хувьд

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

хөрс, ус, нартай дүйцэх зүйлс л хэрэгтэй байсан.

A special gel to simulate embryonic tissue,

Үр хөврөлийг дэмжих тусгай гель,

a warm incubator set at body temperature,

биеийн дулаантай инкубатор,

and a bit of motion to mimic blood flow.

цусны урсгалыг дууриах бага зэргийн хөдөлгөөн гээд л болоо.

The stem cell grows into a very small version

Стем эс нь хүний хөгжиж буй

of an early-developing human brain,

тархины жижиг хувилбар шиг буюу

complete with neurons that can connect to one another

хоорондоо холбогдох эсүүдтэй болж,

and make simplified neural networks.

энгийн мэдрэлийн холбоо тогтоож чаддаг болно.

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

Жижиг тархи хөгжихдөө хүний тархины хөгжлийн бүхий л үе шатыг дамждаг.

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

Энэ үйл явцыг ажигласнаар бид мэдрэлийн эс хэрхэн хөгждөг,

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

тархины гадарга буюу хүний логик сэтгэлгээг хөгжүүлдэг хэсэгт

the part responsible for higher cognition like logic and reasoning,

яагаад мэдрэлийн эсүүд маш олон тоогоор байдаг

зэргийг мэдэх боломжтой болно.

than other species.

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

Жижиг ч гэсэн тархийг лаборитарид ургуулах боломжтой байна гэдэг

raises ethical questions, like:

ёс суртахууны асуудлуудыг хөнддөг.

Can they think for themselves, or develop consciousness?

Жишээ нь, жижиг тархинууд бодож, ухамсартай болж чадах уу?

And the answer is no, for several reasons.

Хариуль нь - үгүй. Тэгэх олон шалтгаан бий.

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

Органойд нь тархитай адил эдүүдээс бүрдэх ч,

зохион байгуулалт нь тэс өөр.

but isn’t organized the same way.

The organoid is similar to an airplane

Органойд нь задлаад,

that’s been taken apart and reassembled at random;

ямар ч хамаагүйгээр угсарсан онгоцтой адил.

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

Далавч гээд онгоцны эд ангиудыг нь судалж болох ч

but the plane could never fly.

тэр онгоц хэзээ ч нисэж чадахгүй.

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

Үүнтэй адилаар органойд тархины эдийг судлах боломж олгодог ч

but can’t think.

бодох боломжгүй.

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

Жижиг тархи жинхэнэ тархи шиг зохион байгуулалттай байлаа ч

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

тэд оюун ухаантай болох боломжгүй юм.

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

Тархийг хөгжингүй болгох гол хүчин зүйл нь хэмжээ.

and mini brains have only about 100,000 neurons

Жижиг тархи зөвхөн 100 мянга орчим эстэй бол

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

жинхэнэ тархи харин 86 тэрбум эстэй.

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

Судлаачид ойрын хугацаанд том органойд бүтээх боломжгүй,

Without blood vessels to feed them,

учир нь түүнийг тэжээх судас шаардлагатай.

their size is limited to one centimeter at most.

Тэгэхээр тэдний хэмжээ ихдээ л 1 см байх юм.

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

Эцэст нь органойд гадна ертөнцтэй харьцах боломжгүй.

We learn by interacting with our environments: receiving inputs

Бид орчинтойгоо харьцаж,

нүд, чих, мэдрэхүйгээрээ мэдээлэл авч, хариу үйлдэл үзүүлэн суралцдаг.

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

The complex neural networks that underlie conscious thoughts and actions

Сэтгэхүй, үйлдлийг хариуцдаг мэдрэлийн холбоо нь

энэ хариу үйлдлийн үндсэн дээр хөгждөг.

develop from this feedback loop.

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

Үүнгүйгээр органойдууд хэзээ ч үйл ажилгаатай болж чадахгүй.

There’s nothing quite like the actual human brain,

Хэдий хүний тархи шиг зүйл хаана ч үгүй ч,

but mini brains are an unprecedented tool

жижиг тархи нь тархины хөгжил өвчин гээд

for studying everything from development to disease.

бүхий л талыг судлахад өмнө ашиглагдаж байгаагүй багаж юм.

With luck, these humble organoids can help us discover

Азтай таарвал энэхүү органойдууд

what makes the human brain unique,

юу хүний тархийг өвөрмөц болгодог,

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

магад эртний асуултанд хариулахад ч тусалж магадгүй юм:

what makes us human?

Биднийг юу хүн болгодог вэ?