«Мозговые органоиды» получаются из стволовых клеток, взятых из человеческой кожи и выращенных в гигантских инкубаторах. При отсутствии кровоснабжения они получают питательные вещества путём вымачивания в специальном растворе.
Эти мозговые структуры, пронизанные двумя миллионами нейронов, имеют крошечные размеры — около четырёх миллиметров в диаметре — достаточно мало, чтобы воспользоваться чашкой Петри. Для сравнения, развитый мозг взрослой мыши содержит четыре миллиона нейронов. В мозгу среднего взрослого человека их число достигает тысячу триллионов.
Как и в нормальном мозге, эти пучки клеток содержат смесь серого и белого вещества. Они даже образуют такие специфические области, как кора, гиппокамп, мозжечок и другие. По уровню развития органоиды примерно соответствуют мозгу девятинедельного плода.
Однако, хотя нейроны в этих крошечных органоидах связаны между собой и возбуждаются при подаче электрических сигналов, они не способны мыслить или чувствовать в том смысле, как это понимают люди. Доктор Мэдлин Ланкастер сравнивает активность нейронов с тем, как можно заставить биться клетки сердца в чашке Петри.
Когда клетки мозга живы, отсутствие тела или органов чувств означает, что они не получают информации, которая может привести к сознанию. Если сделать электроэнцефалографию выращенных в лаборатории мозгов, то там не будет наблюдаться никаких мозговых волн.
Тем не менее, сознание не является целью данного исследования. Ланкастер с коллегами интересовало изучение некоторых ключевых различий между людьми и приматами. Наша ДНК лишь на 1,2 процента отличается от ДНК шимпанзе, но почему-то существует огромное различие в интеллектуальных способностях. Учёные заменили отдельные гены, участвующие в развитии мозга, генами шимпанзе, чтобы пронаблюдать, к каким результатам это приведёт.
В других лабораториях подобные органоиды используются, чтобы узнать больше о человеческом развитии — в частности, о причинах, вызывающих появление различий в мозге человека с шизофренией или аутизмом от нормального мозга.
Неспособность идентифицировать такие расстройства у животных делает невозможным их исследование в лаборатории. (В то время, как существует много причин отказаться от экспериментов на животных, препарирование мозга живых людей, очевидно, также не является вполне этичным).
Вместо этого исследователи могут использовать такую технологию и стволовые клетки, взятые у пациентов, чтобы узнать больше о том, как функционируют нейроны. Это уже привело к некоторым интересным выводам по поводу развития аутизма, и, вероятно, со временем будет раскрыто ещё больше подобных загадок.