实验室培育类脑器官：意识可能性的伦理新挑战

科学家们正逐渐实现在实验室中“培养”人类大脑组织的潜力，这引发了关于这些培育组织“福祉”的伦理讨论。

争议的焦点在于“类脑器官”，它们有时被误认为是科幻作品中的“缸中之脑”。实际上，这些由干细胞培育而成的微型脑组织过于简单，无法像完整人脑那样运作。因此，科学界普遍认为类脑器官缺乏意识，相关研究的监管因此较为宽松。

但并非所有研究者都认同这一观点。

浙江大学的生物伦理学家克里斯托弗·伍德指出：“我们认为，在担忧炒作和科幻夸张的影响下，学术界的立场已经偏向过度保守。”伍德与同事在9月12日发表于《Patterns》期刊的观点文章中强调，技术进步可能很快让“具备意识的类器官”成为现实。

作者们主张，类器官研究的法规需要重新评估。约翰斯·霍普金斯大学的神经科学家博伊德·洛马克斯表示，让有意识的类器官产生思想或感受疼痛是“不道德的”。

然而，如何定义“意识”本身就是一个难题。

意识难以定义

用于制造类脑器官的干细胞在二维平面（如培养皿）上生长时，缺乏复杂结构。但当它们在固体凝胶或旋转式生物反应器中悬浮培养时，会形成三维解剖形态，类似于胚胎大脑。

尽管这些类器官具有三维特征，但许多神经科学家认为它们仍然太简单，无法拥有意识。真正的大脑意识依赖于不同脑区之间的交互，而类器官仅模拟大脑的局部区域。此外，现有的“迷你大脑”直径不到0.16英寸（约4毫米），这表明它们缺乏意识所需的关键结构。

意识通常被视为人类或动物对自身的感知。但意大利佩加索大学的道德哲学家兼神经伦理学家安德烈亚·拉瓦扎强调：“我们认为类器官的意识可能表现为最基础的感知层次，即感受疼痛和愉悦的能力。”

加州大学圣地亚哥分校的神经科学家阿利松·穆特里指出，大多数神经科学家将意识定义为自我觉知或体验事物的能力。但目前尚无统一定义。

有些定义将意识与感知环境的能力（如视觉或听觉）联系起来。然而，拉瓦扎解释说，类脑器官在体外培养，无法接收这些感官信号。但在未来，更复杂的类器官理论上可能体验到疼痛。对人类而言，包裹大脑的脑膜中包含传递疼痛信号的神经元——这引发担忧：更先进的类器官也可能具备类似功能。

另一方面，洛马克斯认为：“如果类器官内部存在代表疼痛的神经结构，那么它无需外部信号也能‘感到痛’。”他类比了截肢者出现的“幻肢痛”现象。

不过伍德补充道，目前尚不清楚类器官是否能体验类似“幻痛”的感觉，因为这可能需要“失去肢体”的记忆。总之，这一问题极为复杂。

如何衡量意识？

该观点文章提到，即使在人类身上，科学家也缺乏客观衡量意识的可靠方法。拉瓦扎表示，唯一能确切检测意识的方式是直接询问个体的感受。这并不意味着无法交流的人就没有意识，但精确测量意识非常困难。

洛马克斯指出，对于昏迷患者或患有“闭锁综合征”（一种导致全身瘫痪、交流极难的神经系统疾病）的人群，医生通常依赖间接信号（如脑电活动）来判断意识。通过这些脑电信号，他们只能推测患者是否有意识，而无法进行确凿测量。

另一种方法称为“扰动复杂度”，它评估大脑在受到刺激（如磁场作用于头皮）后产生的脑信号复杂程度。洛马克斯解释，医生一般认为神经元放电模式越复杂，患者越有可能具备意识。

不过，他也强调，包括扰动复杂度在内的一些“意识间接信号”，甚至在培养皿中的神经元中也能观察到。这说明这些指标可能不是判断意识的可靠依据。

复杂性孕育意识

怀疑论者认为，类脑器官无法产生意识，因为它们缺乏足够的结构复杂度，包括多样的细胞类型和血管供应——而这些对于复杂信号传递至关重要。

但伍德预测，未来5到10年内，技术进步可能让科学家培育出更复杂、可能具备意识的类器官。今年8月的一项研究展示了为类器官“植入”血管的方法；9月的另一项研究则引入了“小胶质细胞”这一新细胞类型。此前，科学家还培育出带有“原始眼睛”或“血脑屏障”的类器官。

尽管现有类器官只代表单一脑区，但神经科学家可以将多个类器官融合成“组合体”，以模拟多个脑区的相互作用。拉瓦扎指出，如果这些“组合体”具备疼痛感知的神经网络，即使没有专门的感觉神经元，也可能“感到疼”。

是否应修改监管规则？

与类脑器官研究相关的监管相对宽松，部分源于国际干细胞研究学会（ISSCR）的立场：该组织认为这些类器官无法感知疼痛。其指南写道：“目前没有生物学证据表明，与中枢神经系统组织相对应的类器官存在值得关注的问题，如意识或疼痛感知，因此无需通过专门的伦理审查程序。”

但多位专家认为，随着近期技术突破，这一立场应被重新审视。

穆特里指出：“ISSCR的观点过于保守，应该由跨学科团队（不仅仅是干细胞生物学家）来修订。”穆特里本人是类脑器官开发公司Tismoo的创始人。

伦理担忧部分在于类器官可能感到疼痛或产生自主思想。伍德解释说：“一旦有意识的类器官被创造出来，它就成了具备道德意义的存在，其福利必须被考虑。”

拉瓦扎持不同观点。“我个人不认为培育具备意识的类器官是不道德的。”他说，“毕竟科学家也在其他有意识的生物（如小鼠）上做实验。”洛马克斯则认为，如果类器官真的具备意识，它们应该受到与动物实验类似的监管。

尽管实验室“大脑”听起来像《美丽新世界》中的情节，但它可能离现实不远。如何评估意识并制定相应监管将是一个棘手问题。伍德主张，与其要求支持者证明类器官可能有意识，不如要求怀疑者证明它们“绝不可能”有意识。

至少，如他在文章中所指，科学家不应排除这种可能性。

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原文：https://www.livescience.com/health/neuroscience/tiny-brains-grown-in-the-lab-could-become-conscious-and-feel-pain-and-were-not-ready