What are mini brains? - Madeline Lancaster

Tłumaczenie: Agnieszka Chrzanowska Korekta: Marta Grochowalska

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

Ta porcja komórek wielkości gumki od ołówka to organoid mózgowy,

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

zbiór wyhodowanych laboratoryjnie neuronów i innej tkanki mózgowej,

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

dzięki któremu naukowcy mogą badać pracę ludzkiego mózgu.

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

Może być wyhodowany z komórek skóry.

Why would we need such a thing?

Do czego jest nam takie coś potrzebne?

Neuroscientists face a challenge:

Neuronaukowcy mają trudne zadanie.

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

Mózg jest osłonięty grubą czaszką i warstwami tkanki ochronnej,

the human brain is extremely difficult to observe in action.

więc bardzo trudno obserwować jego pracę.

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

Naukowcy od wieków próbują zrozumieć ludzki mózg, wykorzystując autopsję,

animal models,

modele zwierzęce

and, in recent years, imaging techniques.

i, w ostatnich latach, różne metody obrazowania.

We’ve learned a lot through all these methods,

Wiele się w ten sposób dowiedzieliśmy,

but they have limitations.

ale metody te mają swoje ograniczenia.

Conditions like Alzheimer’s and schizophrenia,

Choroby takie jak alzheimer i schizofrenia

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

czy wpływ wirusa Zika na ludzki mózg

continue to hide beyond our view, and our understanding.

wciąż są dla nas niezrozumiałe.

Enter brain organoids, which function like human brains

Teraz pojawiają się organoidy mózgowe, które działają jak ludzki mózg,

but aren’t part of an organism.

ale nie są częścią organizmu.

Each one comes from an undifferentiated stem cell,

Organoid powstaje z niezróżnicowanej komórki macierzystej, czyli takiej,

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

która może rozwinąć się w dowolną tkankę w ciele,

from bone to brain.

od kości po mózg.

Scientists can make undifferentiated stem cells from skin cells.

Naukowcy mogą uzyskać niezróżnicowane komórki macierzyste z komórek skóry.

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

Mogą pobrać próbkę skóry od osoby cierpiącej na daną chorobę

and generate brain organoids from that person.

i stworzyć organoidy mózgowe pochodzące od tej osoby.

The hardest part of growing a brain organoid,

Najtrudniejsze w hodowli organoidów,

which stumped scientists for years,

co przez lata hamowało prace,

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

było znalezienie idealnej mieszanki cukrów, białek, witamin i minerałów,

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

która sprawiłaby, że komórka macierzysta zróżnicuje się w kierunku komórki mózgu.

That was only discovered recently, in 2013.

Stało się to dopiero w 2013 roku.

The rest of the process is surprisingly easy.

Reszta jest zaskakująco prosta.

A neural stem cell essentially grows itself,

Nerwowa komórka macierzysta właściwie wzrasta sama,

similar to how a seed grows into a plant,

tak jak z ziarna powstaje roślina.

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

Potrzebuje jedynie mózgowych odpowiedników gleby, wody i światła.

A special gel to simulate embryonic tissue,

Specjalny żel stymulujący tkankę zarodkową,

a warm incubator set at body temperature,

ciepły inkubator zapewniający temperaturę ciała

and a bit of motion to mimic blood flow.

i nieco ruchu imitującego przepływ krwi.

The stem cell grows into a very small version

Komórka macierzysta przekształca się w bardzo małą wersję

of an early-developing human brain,

ludzkiego mózgu na wczesnym etapie rozwoju

complete with neurons that can connect to one another

z neuronami, które mogą się ze sobą łączyć

and make simplified neural networks.

i tworzyć proste sieci neuronalne.

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

Kiedy minimózgi wzrastają, przechodzą wszystkie etapy rozwoju mózgu płodu.

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

Obserwując to, możemy się dowiedzieć, jak rozwijają się neurony

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

i dlaczego powstaje ich znacznie więcej w naszej korze mózgowej,

the part responsible for higher cognition like logic and reasoning,

odpowiedzialnej za procesy poznawcze, jak myślenie logiczne i rozumowanie,

than other species.

niż u innych gatunków.

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

Możliwość hodowania mózgów w laboratorium, nawet maleńkich,

raises ethical questions, like:

rodzi wiele pytań o charakterze etycznym.

Can they think for themselves, or develop consciousness?

Czy mogą same myśleć albo czy mogą rozwinąć świadomość?

And the answer is no, for several reasons.

Odpowiedź brzmi "nie" - z kilku powodów.

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

Organoid mózgowy ma takie same rodzaje tkanek jak pełnowymiarowy mózg,

but isn’t organized the same way.

ale nie jest zbudowany w taki sam sposób.

The organoid is similar to an airplane

Organoid przypomina samolot,

that’s been taken apart and reassembled at random;

który rozebrano na części, a potem złożono w przypadkowy sposób.

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

Wciąż można badać skrzydła, silnik i inne części,

but the plane could never fly.

ale samolot ten nie będzie latać.

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

Podobnie organoid mózgowy pozwala nam badać różne rodzaje tkanki mózgowej,

but can’t think.

ale sam nie potrafi myśleć.

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

Nawet gdyby organoidy były zbudowane jak prawdziwy mózg,

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

i tak nie potrafiłyby myśleć i nie miałyby świadomości.

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

Za naszą inteligencję w dużej mierze odpowiada rozmiar naszego mózgu.

and mini brains have only about 100,000 neurons

Minimózg ma tylko około 100 tysięcy neuronów,

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

a pełnowymiarowy mózg ma ich 86 miliardów.

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

Naukowcy nie wyhodują szybko większych organoidów mózgowych.

Without blood vessels to feed them,

Bez naczyń, które by je odżywiały,

their size is limited to one centimeter at most.

nie mogą przekroczyć jednego centymetra.

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

Minimózgi nie mogą też wchodzić w interakcje ze światem zewnętrznym.

We learn by interacting with our environments: receiving inputs

Uczymy się przez kontakt z otoczeniem.

Otrzymujemy informacje przez oczy, uszy i inne narządy zmysłów, i reagujemy.

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

The complex neural networks that underlie conscious thoughts and actions

Tak rozwijają się złożone sieci neuronalne odpowiedzialne za świadome myśli i czyny.

develop from this feedback loop.

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

Bez tego organoidy nigdy nie stworzą funkcjonalnej sieci.

There’s nothing quite like the actual human brain,

Nic nie dorówna ludzkiemu mózgowi,

but mini brains are an unprecedented tool

ale organoidy to zupełnie nowe narzędzia,

for studying everything from development to disease.

pozwalające badać wszystko od rozwoju po chorobę.

With luck, these humble organoids can help us discover

Przy odrobinie szczęścia te niepozorne organoidy pomogą nam odkryć,

what makes the human brain unique,

co sprawia, że ludzki mózg jest wyjątkowy,

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

i może przybliżą nas do odpowiedzi na odwieczne pytanie.

what makes us human?

Co sprawia, że jesteśmy ludźmi?