Tiede

Mitä jos keinotekoiset aivot tajuavat olevansa olemassa? Tutkijat huolestuivat laboratorioissa kasvatetuista miniaivoista

Herneen kokoisista, kantasolujen avulla kehitetyistä miniaivoista on paljon hyötyä erilaisten aivosairauksien tutkimuksessa.

Voisiko pala keinotekoista aivokudosta saavuttaa tietoisuuden? Tai oppia tuntemaan kipua? Kuulostaa tieteisfantasialta, mutta laboratoriossa kasvatettujen miniaivojen eettisyys huolettaa nyt joitakin tutkijoita.

Jo vuosia on pystytty kasvattamaan ihmisen kantasoluista pikkuruisia aivoja, noin herneen kokoisia hermosoluklimppejä. Niiden avulla tutkitaan elävien aivojen toimintaa laboratoriossa.

Nämä miniaivot tai niin sanotut organoidit eivät läheskään vastaa toiminnaltaan kokonaisia ihmisaivoja. Ne koostuvat vain tietyntyyppisistä hermosoluista eivätkä voi kasvaa kovin suuriksi.

Niillä voidaan mallintaa esimerkiksi aivojen kehitystä sikiöaikana tai kokeilla lääkkeiden vaikutusta hermosoluihin tehokkaammin kuin kaksiulotteisilla hermosoluviljelmillä.

Miniaivoja on istutettu onnistuneesti hiiriin. Viime vuonna Salk-instituutin tutkijat juurruttivat tällaisen kantasoluista kasvatetun, ihmisen aivosoluista koostuvan klimpin hiiren aivoihin.

Hermoklimppi juurtui hiiren aivokudokseen ja kasvatti verisuonia sekä hermoyhteyksiä.

Periaatteessa kantasoluista voisi tulevaisuudessa kasvattaa korvaavaa aivokudosta aivovammapotilaille. Vielä ei kuitenkaan olla lähelläkään tätä.

Miniaivoissa voi olla pari miljoonaa elävää ja toimivaa hermosolua. Niissä on havaittu aivoaaltoja ja miniaivot ovat tutkimuksissa reagoineet jopa valoon.

Missä menee raja, jossa tällainen laboratorioaivo reagoi ympäristöönsä niin paljon, ettei sen sorkkimista voi enää pitää eettisenä? Tai että tällaiset tutkimukset pitäisi rinnastaa ihmiskokeisiin? Neurotieteilijä Elan Ohayon pyytää nyt tutkijakollegoitaan miettimään näitä rajoja.

”Jos on pieninkään mahdollisuus, että tällainen organoidi tulee tietoiseksi, saatamme ylittää rajan”, Ohayon sanoo The Guardian -sanomalehdessä. Ohayon esitelmöi maanantaina Chicagossa neurotieteilijöiden vuotuisessa konferenssissa.

”Näemme miniaivoissa jo nyt sellaista aktiivisuutta, joka muistuttaa kehittyvien eläinten aivojen toimintaa”, Ohayon jatkaa.

Se on toki tarkoitus. Miniaivoista ei tutkimuksissa olisi kovinkaan paljon hyötyä, elleivät ne muistuttaisi toiminnaltaan lainkaan oikeita aivoja.

Alan huippututkijat ovat painiskelleet tutkimusetiikan parissa aiemminkin. Viime vuonna Nature-tiedelehdessä julkaistiin parinkymmenen tutkijan yhteenveto siitä, missä miniaivotutkimus nyt menee ja mitä pitäisi ottaa huomioon.

Tutkijat huomauttavat, että tällaisen pari miljoonaa hermosolua sisältävän herneklimpin tuleminen tietoiseksi vaikuttaa ”erittäin kaukaa haetulta”.

He kuitenkin toteavat, että ne kokeet, joissa aivokudos on reagoinut valoon, osoittavat tämän organoidin reagoivan ulkoisiin ärsykkeisiin.

Jos kuitenkin annetaan mielikuvituksen lentää ja ajatellaan, että tällainen miniaivo tajuaisi olevansa olemassa, niin mistä tutkijat voisivat tietää sen? Miten voidaan mitata miniaivojen tietoisuutta?

Ei oikein mitenkään. Aivosähkökäyrä ei välttämättä kerro mitään hermoklimpin tietoisuudesta, kun alkeellisissakin miniaivoissa tapahtuu joka tapauksessa sähköistä toimintaa.

”Tämä olisi paljon helpompaa, jos ymmärtäisimme ihmisen tietoisuutta, mutta emme me ymmärrä”, kommentoi uusien teknologioiden eettisiä pulmia pohtiva professori Nita Farahany Duken yliopistosta viime vuonna, kun aihe oli edellisen kerran pinnalla Naturessa julkaistun artikkelin myötä.

Useimmat tutkijat katsovat, että miniaivot eivät ole lähellekään niin kehittyneitä, että mahdollisesta tietoisuuden kehittymisestä kannattaisi vielä olla huolissaan. Voi hyvin olla, ettei tällaista kudosklimppiä ole mahdollistakaan rakentaa niin monimutkaiseksi.

Eettisiä kysymyksiä olisi tutkijoiden mukaan kuitenkin jo hyvä pohtia. Bioeetikko Hank Greely Stanfordin yliopistosta tekee vertauksen Franz Kafkan kuuluisaan novelliin Muodonmuutos, jossa kauppamatkustaja Gregor Samsa huomaakin olevansa hyönteinen.

”Ei tässä olla Samsan tilanteessa, jossa ihminen heräisi aamulla ja havaitsisi olevansa organoidi. Mutta jos ajatellaan, voiko [miniaivo] aistia jotain ja reagoida ärsykkeisiin, niin se on mahdollista”, Greely sanoo The Guardianissa.

Kun miniaivoja osataan kehittää yhä monimutkaisemmaksi ja tutkimus etenee, yksi rajapyykki voisi olla se, kykeneekö tällainen ”organoidi” tuntemaan kipua tai reagoimaan ärsykkeisiin sellaisella tavalla, joka antaisi olettaa sen jotenkin kärsivän.

Suurimmillaan miniaivot ovat siis noin herneen kokoisia, pienimmillään vain millimetrien kokoisia tai jopa mikroskooppisia aivosoluklimppejä. Niitä tehdään kantasoluista, jotka ohjataan erikoistumaan aivosoluiksi

Vastaavia minielinmalleja on tehty muistakin ihmiskehon elimistä. Miniaivot kasvavat ravintoliuksessa, mutta ne eivät voi kasvaa kovin suuriksi eivätkä elä montaa kuukautta. Organoidin kasvaessa sen sisäosat eivät enää pysty ottamaan ravintoa liuoksesta.

Niistä on paljon hyötyä aivosairauksien tutkimuksessa ja miniaivoilla on muun muassa selvitetty, miten zika-virus vaikuttaa kehittyvän sikiön aivoihin.

Tällaisia kokeita ei elävän ihmisen aivokudoksella voisi tehdä, ja toisaalta miniaivojen ja muiden kehittyneiden solumallien avulla voidaan joissain tapauksissa vähentää myös eläinkokeiden tarvetta.

Ota kaikki irti Hesarista
HS Digillä saat kaikki Hesarin digisisällöt käyttöösi

Kommentit

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Ei vielä nimellä kirjoitettuja kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Kristillisiltä vaikuttajilta kannanotto Räsäsen puolesta: ”Kaikki muut paitsi kristityn mielipiteet sallittuja”

    2. 2

      Ammattiliitot: Työnantajat vaativat uusiin työehto­sopimuksiin ”törkeitä” muutoksia, jotka murentavat työntekijöiden asemaa

    3. 3

      Kotiväkivalta lisääntyi Venäjällä, kun sitä säätävä laki lieveni – HS:n erikoisartikkelissa tavataan naisia, joilta tatuoijat ovat piilottaneet arvet

      Tilaajille
    4. 4

      ”Anteeksi, äitini on ulkomaalainen”: HS:n kirjeenvaihtajan lapsi muutti Pekingiin ja on jo joutunut rauhoittelemaan paikallisia kiinaksi

    5. 5

      Trumpin twiittailu kesken virka­rikos­kuulemisen hämmensi niin republikaaneja kuin todistajaakin: ”Tuo on todella uhkaavaa”

    6. 6

      Katsojien ryntääminen kentälle tuo Suomelle rangaistuksen, mutta mikään sanktio ei pudota Huuhkajia EM-kisoista

    7. 7

      Amsterdamilainen Laurent Simons, 9, valmistuu maailman nuorimpana ihmisenä yliopistosta

    8. 8

      Lontoolaisessa luksus­hotellissa kaupiteltiin tällä viikolla ”kultaisia passeja” EU:n varoituksista huolimatta

    9. 9

      Turkin karkottama Isis-vaimo saapui Saksaan ja otettiin kiinni heti lento­kentällä

    10. 10

      Anna Rahikaisen lapsuudessa sattui traaginen onnettomuus, ja nyt hän kammoaa vanhoja autoja – HS:n lukijat kertovat peloista, jotka ovat periytyneet lapsuudesta

      Tilaajille
    11. Näytä lisää
    1. 1

      Kotiväkivalta lisääntyi Venäjällä, kun sitä säätävä laki lieveni – HS:n erikoisartikkelissa tavataan naisia, joilta tatuoijat ovat piilottaneet arvet

      Tilaajille
    2. 2

      ”Anteeksi, äitini on ulkomaalainen”: HS:n kirjeenvaihtajan lapsi muutti Pekingiin ja on jo joutunut rauhoittelemaan paikallisia kiinaksi

    3. 3

      Katsojien ryntääminen kentälle tuo Suomelle rangaistuksen, mutta mikään sanktio ei pudota Huuhkajia EM-kisoista

    4. 4

      Trumpin twiittailu kesken virka­rikos­kuulemisen hämmensi niin republikaaneja kuin todistajaakin: ”Tuo on todella uhkaavaa”

    5. 5

      Amsterdamilainen Laurent Simons, 9, valmistuu maailman nuorimpana ihmisenä yliopistosta

    6. 6

      Ammattiliitot: Työnantajat vaativat uusiin työehto­sopimuksiin ”törkeitä” muutoksia, jotka murentavat työntekijöiden asemaa

    7. 7

      Anna Rahikaisen lapsuudessa sattui traaginen onnettomuus, ja nyt hän kammoaa vanhoja autoja – HS:n lukijat kertovat peloista, jotka ovat periytyneet lapsuudesta

      Tilaajille
    8. 8

      Huuhkajilla on vielä iso panos Kreikka-ottelussa, voitolla voisi tulla todellinen lottopotti EM-kisalohkojen arvonnassa

    9. 9

      Kristillisiltä vaikuttajilta kannanotto Räsäsen puolesta: ”Kaikki muut paitsi kristityn mielipiteet sallittuja”

    10. 10

      Halveksittu ”laitapuolen Lönnrot” asui siltojen alla ja tallensi Kallion kadunmiesten ja -naisten elämää kaunistelematta

      Tilaajille
    11. Näytä lisää
    1. 1

      Kaupunginvaltuutettu Abdirahim ”Husu” Hussein myöntää valehdelleensa taksiyön tapahtumista: ”Olin vihainen”

    2. 2

      Kaikkien aikojen kovin suomalaisbiisi täyttää 20 vuotta ja siksi radiokanava soittaa vuorokauden pelkästään sitä

    3. 3

      Emma Watson kuvaili elämäntilannettaan ja keksi käsitteen, jota koko internet on kaivannut mutta jota ei ole suomennettu – sinkkuuden käsite on yhä kapea

    4. 4

      Matka mystiselle erämaajärvelle – HS:n erikoisartikkeli näyttää, miksi Inarijärven kauneus kerää ylistystä maailmalla

      Tilaajille
    5. 5

      Kenelle kehittyy hallitsematon himo? Riippuvuus­tutkija Joonas Majuri tietää, millainen tausta altistaa tuhoisille addiktioille

      Tilaajille
    6. 6

      HS:n reportaasi Kanadasta: Näin kävi, kun maa laillisti kannabiksen – pimeä markkina voi hyvin, ja moni kaipaa menneeseen

      Tilaajille
    7. 7

      Tässä on uusi Olympiastadion – Kosketa ainutlaatuisia panoraamakuvia ja katso, miltä uusittu stadion näyttää

      Tilaajille
    8. 8

      Puolet suomalaisista saa liian vähän tiamiinia – Jos puutos jatkuu pitkään, se voi aiheuttaa joukon sekalaisia oireita

    9. 9

      Amsterdamilainen Laurent Simons, 9, valmistuu maailman nuorimpana ihmisenä yliopistosta

    10. 10

      Aivot, mielenterveys, sydän, keuhkot – Kolme asiantuntijaa kertoo, mitä kannabiksen vaikutuksista terveyteen todella tiedetään

      Tilaajille
    11. Näytä lisää