澎湃新聞首席記者 陳斯斯 實習生 謝楠

我們可以保護大腦免受缺血性損傷嗎？類腦器官如何模擬大腦發育？類腦器官能夠解開大腦疾病的謎團嗎？8月9日，在“對話大腦”院士論壇第三期的開場，復旦大學附屬華山醫院院長、天橋腦科學研究院（簡稱TCCI）轉化中心主任毛穎教授作爲主持人，提出一連串問題。

對此，中國科學院院士、國家老年疾病臨牀醫學研究中心主任、國家神經疾病醫學中心首席科學家王以政，美國國家醫學科學院院士、賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院教授明國莉做了分享。

會議現場。華山醫院、天橋腦科學研究院轉化中心 供圖

王以政在論壇中分享了探索大腦缺血性損傷的潛在治療靶點的研究。他指出，腦缺血會導致穀氨酸從細胞內環境釋放到細胞外空間，從而導致神經元損傷。他們確定了腦缺血過程中音蝟因子（SHH）信號通路被激活，抑制SHH信號通路可以顯著降低缺血性腦損傷。

此外，王以政還探索了SHH信號通路是如何在缺血過程中調控細胞外穀氨酸。通過體內和體外模型，他們驗證了抑制SHH信號通路可以降低細胞外穀氨酸濃度。爲了驗證這一信號通路在腦缺血過程中是否具有臨牀轉化應用的潛力，他們使用了NVP-LDE225這個藥物，並在動物模型中，發現該藥物可以很好地減少缺血性腦損傷體積。

明國莉則介紹了團隊多年來以類腦器官爲研究工具，建模探索大腦發育與疾病機制的科研成果。

早期的類腦器官模型，雖然可以在多個維度上模擬大腦皮層的早期發育，然而，這樣的類腦模型由於缺少血管循環系統存在很多侷限性，比如由於缺氧導致細胞壞死，細胞發育不成熟以及某些特定的神經細胞的缺失。由此，明國莉團隊研發出新的類腦模型：片狀新皮質類器官系統。該系統爲類腦器官提供了懸浮培養的環境，解決了之前提到的血管缺氧問題。

明國莉還分享了她的最新研究：正在建立人源化大鼠的動物模型，用以研究神經迴路形成的機制，併成功地將人類前類腦器官移植到宿主大鼠視覺皮層。他們觀察到人類前類腦器官中神經元接收到來自視網膜的突觸信號，並且參與到大鼠視覺信息的整合。這些以類腦器官爲載體的研究成果，將爲神經再生和修復提供新的視角和見解。

在此次論壇中，天橋腦科學研究院（TCCI）轉化中心旗下的蘇格拉底實驗室社區等還進行了一次直播互動。在互動環節，有青年學者提問：“類腦器官是否會有感覺系統？會產生意識、痛覺和情緒嗎？如果有的話，這是否符合倫理？”

針對這一提問，明國莉表示，雖然類腦器官的研究十分前沿，目前已經可以產生部分發育中的大腦，但是現有的技術很難讓類腦器官繼續成熟和成長。一個神經系統的產生需要很多其他條件，可以肯定目前的類腦器官暫時不具備感覺系統，不具備痛覺或視覺，儘管有部分細胞對光感有反應，但尚未形成視覺。現有的技術也無法讓類腦器官產生意識，如果未來類腦器官發展到更接近發育後期的大腦，屆時相關的倫理問題也會隨之而來，但目前我們離這些問題還十分遙遠。

王以政從人工智能的角度解答上述提問。他表示，人工智能根本的問題還是基於類腦的一些現象延伸出來一個算法，這個算法通過計算機來實現。我們對於人的認識還是十分粗淺的，尤其是意識。如果根據人的現象和行爲推測出一個算法，編程一個軟件，再讓計算機去實現，讓其能夠和人互動，這個算法是不具備意識的，至少和我們理解的意識完全不是一個概念。

“現在的類腦計算和人工智能與意識的產生之間還有一段很長的路要走，而倫理問題肯定會在未來備受關注。”王以政表示。

這一論壇由天橋腦科學研究院（TCCI）轉化中心與中國神經科學學會神經外科學基礎與臨牀分會共同主辦。

責任編輯：吳劍 SF031