摘要:实验室中培育的类脑组织正在快速发展,一些神经科学家警告称,这些"脑类器官"可能很快就会获得感知疼痛甚至产生思维的能力,而现行的监管框架却远远滞后于技术进步。
信息来源:https://www.livescience.com/health/neuroscience/tiny-brains-grown-in-the-lab-could-become-conscious-and-feel-pain-and-were-not-ready
实验室中培育的类脑组织正在快速发展,一些神经科学家警告称,这些"脑类器官"可能很快就会获得感知疼痛甚至产生思维的能力,而现行的监管框架却远远滞后于技术进步。
从简单的细胞团块到具备血管网络和多种细胞类型的复合结构,脑类器官技术正经历前所未有的发展。最新研究表明,科学家们已经成功将血管系统引入脑类器官,解决了长期困扰该领域的氧气和营养供应问题。同时,研究人员还开发出了将小胶质细胞——大脑免疫系统的关键组成部分——整合进类器官的方法。
更为重要的是,科学家们不再满足于单一脑区的模拟。通过融合技术,他们创造出了"组装体",这些结构能够模拟不同脑区之间的复杂交互。一些实验室甚至培育出了带有原始"眼睛"结构的脑类器官,以及具备血脑屏障功能的复合模型。这些进展表明,实验室培育的脑组织正在向真实大脑的复杂性快速逼近。
一些科学家认为,在实验室中生长的大脑微型模型可能很快就会变得有意识。而我们目前的法规并不承认这一点。 (图片来源:Francesco Carta fotografo via Getty Images)
加州大学圣地亚哥分校神经科学家、脑器官开发公司Tismoo创始人艾莉森·穆特里指出,当前大多数神经科学家将意识定义为自我认知或感觉体验某种事物的能力,但意识并没有一个普遍接受的定义。这种定义上的模糊性,为相关伦理讨论增添了复杂性。
中国浙江大学生物伦理学研究员克里斯托弗·伍德在最新发表的观点文章中认为,技术进步可能在未来五到十年内催生出具有意识的类器官。他表示:"由于担心炒作和科幻小说引发的夸张,钟摆已经摆得太远了。"这一观点反映了学界对当前监管态度过于保守的担忧。
如何判断一个脑类器官是否具有意识,这是摆在科学家面前的核心难题。即使在人类身上,科学家也缺乏客观测量意识的可靠方法。意大利佩加索大学道德哲学家和神经伦理学家安德里亚·拉瓦扎指出,确定意识的唯一方法是询问一个人的感受,但这显然不适用于无法沟通的脑类器官。
在临床实践中,医生依赖间接信号来评估患者的意识状态,如脑电活动模式。其中一个重要指标是"扰动复杂性指数",它通过评估大脑对外部刺激产生信号的复杂程度来推断意识水平。神经元放电模式越复杂,患者保持意识的可能性就越大。
嵌合体的显微镜图像阵列,嵌合体是一种用来自多人的干细胞生长的脑类器官。(图片来源:Noelia Antón-Bolaños 和 Irene Faravelli)
然而,约翰·霍普金斯大学神经科学家博伊德·洛马克斯警告说,即使在培养皿中的神经元也能观察到一些间接的意识信号,包括扰动复杂性。这表明现有指标可能并不足以准确判断意识的存在。基于综合信息理论的测量方法试图量化系统整合信息的能力,但这些方法在应用于脑类器官时仍面临重大技术挑战。
更复杂的是,疼痛感知可能不需要外部信号输入。洛马克斯指出:"如果一个类器官具有代表疼痛所必需的内部神经结构,那么就不需要任何外部信号。"这就像失去肢体的人产生幻肢痛一样,疼痛的发生并不依赖于来自外周的疼痛信号。
当前的国际监管环境对脑类器官研究相对宽松。国际干细胞研究协会在其指导方针中明确表示:"目前,尚无生物学证据表明存在任何值得关注的问题,例如与中枢神经系统组织相对应的类器官的意识或痛觉。"
然而,面对技术的快速发展,这种监管态度正面临越来越多的质疑。穆特里直言不讳地批评道:"国际干细胞研究协会的这一观点过于保守,需要由多学科团队进行修改,而不仅仅是干细胞生物学家。"
伍德等研究者提出了一个重要的举证责任问题:应该是怀疑论者证明类器官不具备意识,而不是支持者证明其具备意识。这种立场转换可能从根本上改变监管思路——从"无害直至证明有害"转向"预防性保护"原则。
洛马克斯认为,如果脑类器官真的拥有意识,它们应该受到与动物实验类似的监管。然而,拉瓦扎持不同观点,他认为:"科学家们也用其他有意识的实体,比如老鼠,做过实验。"这种分歧反映了学界在相关伦理问题上的深刻分歧。
随着脑类器官技术的不断进步,科学界正站在一个伦理的十字路口。一方面,这项技术为理解人类大脑发育、疾病机制以及开发新的治疗方法提供了前所未有的机遇。另一方面,可能具有意识的实验室培育组织的出现,挑战了现有的伦理框架和法律体系。
伍德强调:"一旦有意识的类器官被创造出来,就需要考虑到它的福祉,因为它已经成为一个具有道德利益的实体。"这种观点要求科学界不仅要考虑研究的科学价值,还要承担起保护可能具有感知能力的实验对象的责任。
尽管当前的脑类器官仍然过于简单,无法产生真正的意识,但技术发展的速度表明,这种情况可能很快就会发生改变。科学界、伦理学家和监管机构需要共同努力,在技术进步与伦理责任之间找到平衡点,确保这项具有革命性潜力的技术能够以负责任的方式发展。
面对这一挑战,预防性的监管框架显得尤为重要。正如研究者们所警告的,等到确凿证据出现再行动可能已经太晚。现在是时候重新审视相关法规,建立更加完善的伦理指导原则,为可能到来的"有意识"脑类器官时代做好准备。
来源:人工智能学家