什麽是迷你大腦?

這是一團橡皮擦大小的細胞，被稱為[類腦器官]，它是實驗室培養出來的神經元和其他大腦組織的集合體，科學家可以透過它來研究發展完全的人類大腦，而且它可以由你身上的皮膚細胞培養而來。

為什麽我們需要這麽一個東西呢? 因為神經學家麵臨一個問題：由於在厚厚的頭骨保護下又被多層組織包裹，在活體情況下觀察人類大腦十分困難。好幾世紀以來，科學家已經嚐試通過解剖屍體，動物模型，還有近年來開始使用的成像技術來了解大腦。我們通過這些方法已經有很多發現，但它們仍有局限，像是阿茲海默症和精神分裂症等疾病，還有對於人腦產生影響的惡疾，例如茲卡病毒，我們依然看不見，不理解。

如同人腦一般運作的類腦器官不是生物體的一部分。它們來自尚未分化的幹細胞，也就是可以發展成從骨頭到大腦或任何身體組織的細胞。科學家可以從皮膚細胞中製造出未分化的幹細胞，這代表他們可以從有某特定症狀的人身上提取一個皮膚細胞樣本來培養那個人的類腦器官。

培養類腦器官最困難，令科學家困擾多年的部分是找到由糖，蛋白質，維他命和礦物質組成的完美比例，去誘導幹細胞發展為神經細胞。這一直到最近的2013年才被發現，至於剩下的步驟則出奇簡單，因為神經幹細胞可以自行成長，就象一粒種子長成一棵植物，它隻需要大腦的 [泥土，水和陽光]：一種可以模擬胚胎組織的特殊膠，一個溫度設定在體溫的培養器，還有一些模仿血液流動的輕微晃動。

這些幹細胞會長成一個處於發展前期人腦的迷你版，擁有可以互相連接溝通的神經元，並且組成簡單的神經網絡。這個迷你大腦將會循著胚胎大腦發展的所有步驟。經由觀察這個過程，我們就能了解神經元是如何發展的，以及我們的大腦皮層中最後怎麽會有這麽多的神經元，讓我們所擁有的邏輯思考能力之類的感知能力比其他物種更好。

但是能夠在實驗室裏培養[大腦]，即使是迷你版的，也產生了一些道德問題，例如：它們能否獨立思考或是發展意識呢?

答案是否定的，而原因有好幾個：類腦器官和真正完整大腦的組織種類相同，但兩者的組織方式不同，類腦器官就象一架已經被拆解並隨機重組的飛機，你依然可以研究它的機翼，引擎還有其他部分，但這架飛機不可能飛起來。

同樣的，類腦器官讓我們可以研究不同部分的大腦組織，但它自己卻不能思考。就算迷你大腦和真正的大腦有一樣的組織方式，它們還是沒有辦法思考或是發展出獨立意識。我們的大腦之所以如此聰明，有很大一部分是因為它的尺寸，而迷你大腦僅含有十萬個神經元，無法和擁有860億神經元的完整大腦相比。科學家不太可能在短期內培養更大的類腦器官。沒有血管來提供細胞團養分，它們的尺寸被限製在一公分以下。

所以最後可以總結 [迷你大腦] 沒有能力和外界互動。我們通過互動來學習：接收眼睛，耳朵和其他感官的訊息並對它們產生回應，這個回饋圈可以發展成主導有意識思考和行為的複雜神經係統。沒有它，類腦器官無法產生可以運作的網絡。

它們完全不象實際運作中的人類大腦，但[迷你大腦] 是個前所未有的工具，可以幫助我們了解從發展到疾病的很多事。幸運的話，這些低微的類器官可以幫助我們發現是什麽使人類的大腦與眾不同，也或許能讓我們距離能夠回答這個古老問題更近一些：是什麽讓我們成為人類?

來源: TED-Ed 短視頻課程https://www.youtube.com/watch?v=s_LxZx42sIk&t=9s