Forskere gør mus intelligente med hjerneceller fra mennesker

Mus har fået sprøjtet hjerneceller fra menneskefostre ind i deres hjerner, og det har gjort dem mere intelligente.

Den opdagelse er netop gjort af amerikanske forskere fra University of Rochester, og den er 'super spændende', vurderer professor Helle Waagepetersen, som forsker i pattedyrhjerner ved Københavns Universitet, og som ikke selv har været involveret i studiet.

Forskningsresultatet viser nemlig, at intelligens ikke kun opstår i samspillet mellem hjernens neuroner, som man ellers har troet.

De mere oversete gliaceller – som var den celletype, forskerne sprøjtede ind i musenes hjerner – er faktisk også vigtige.

»Vi er stadig i begyndelsen på vores vej mod at forstå, at gliaceller overhovedet er vigtige. Mange forskere er stadig i 'neuron-alderen'. De har ikke forstået, at gliaceller har en meget vigtig funktion i hjernen,« siger Helle Waagepetersen.

Mus med menneskehjerne fire gange så intelligent

De amerikanske forskere testede de transplanterede mus' intelligens via metoder, som forskningsverdenen har anerkendt til formålet.

I en af testene gav forskerne for eksempel gentagne gange musene stød, hver gang de fik spillet en bestemt lyd. Det fik dem til at forvente, at de fik et stød, hver gang de hørte lyden.

Så da forskerne begyndte bare at spille lyden uden at give et stød, frøs musene i skræk.

Musene med menneske-hjerneceller stod musestille i fire gange så lang tid som de almindelige mus. Ifølge forskerne indikerer det, at menneske-musene er fire gange så intelligente – i hvert fald på dét parameter.

»Det var en kæmpestor effekt,« siger Steven A. Goldman, der er en af de ledende forfattere på den videnskabelige artikel om forsøget, til newscientist.com.

»Vi kan sige, at de var statistisk signifikant klogere end de almindelige mus.«

Hjernens to celle-typer

Man skulle måske tro, at forskerne gjorde musene mere intelligente ved at transplantere de neuron-celler, som man traditionelt har troet er kilden til menneskers tankekraft. Men det var ikke tilfældet.

Forskerne transplanterede kun såkaldte gliaceller – tænkecellernes 'støtteceller'.

Overordnet består hjerner af to typer celler:

1. Neuroner, som skaber vores tanker og følelser – ja, hele vores bevidsthed. De forbinder sig på kryds og tværs og kommunikerer med hinanden via elektriske impulser.
   
2. Gliaceller, der også er kendt som 'hjælpeceller' for neuronerne. De findes i mange versioner med forskellige funktioner. Blandt andet er det gliaceller, der danner den såkaldte cerebrospinalvæske, som hjernen flyder rundt i. De hjælper også med at holde styr på den hastighed, som neuronerne udveksler informationer med. Og så sørger de for, at neuronerne har det optimale miljø i forhold til surhedsgrad.

Forskerne tog gliaceller fra donerede menneskefostre og sprøjtede dem ind i hjernerne på helt små museunger. Dér udviklede cellerne sig til den type gliaceller, der hedder astrocytter – den type celler, der er flest af i hjernen.

Astrocytter er stjerneformede, og via deres fangearme skaber de virkelig mange forbindelser til andre celler. Den evne bruger de til at styrke forbindelserne mellem neuronerne. Så astrocytter er ekstremt vigtige for vores bevidsthed og evne til at tænke – selvom man i mange år har troet, at de var mindre vigtige.

Menneskeceller fordrev museceller

Hver lille museunge fik sprøjtet 300.000 menneskeceller ind i hjernen. I løbet af et år havde de celler formeret sig til 12 millioner, som havde overtaget pladsen fra musenes egne astrocytter.

»Vi kunne se menneskecellerne overtage al pladsen. Det virkede som om, at musens egne celler flygtede ud til siderne,« fortæller Steven A. Goldman.

De menneskelige astrocytter var 20-30 gange så store som musenes egne, og hver enkelt astrocyt var i stand til at skabe hundrede gange så mange forbindelser. Derfor var de langt bedre til at hjælpe med at koordinere neuronernes signaler.

»Det var som at banke op for kræfterne i en computer,« konstaterer Steven A. Goldman.

At hjerneceller fra mennesker fungerer så godt i hovederne på mus er faktisk lidt overraskende, fortæller Helle Waagepetersen.

»For mig er det faktisk overraskende. Når man dyrker cellekulturer, kan det være problematisk at blande to forskellige hjerneregioner fra mus. Jeg ville kalde det 'high risk' at sætte et projekt op, hvor man putter menneskeceller ind i hjernerne på mus.«

»Men de har gjort det alligevel og bidraget til et stort skridt fremad,« siger Helle Waagepetersen.

Skaber vi monstre?

De amerikanske forskere er nu gået i gang med nye eksperimenter, hvor de vil forsøge at udskifte rotters gliaceller med menneske-gliaceller.

»Vi har lavet de første transplantater og kortlægger nu fordelingen af cellerne,« siger Steven A. Goldman.

Rotter er mere intelligente end mus, så det er meget muligt, at verden snart vil se en endnu mere intelligent gnaver med delvis menneskehjerne. Det lyder som begyndelsen på en gyserfilm.

Mange horrorfilm-handler netop om rotter, som forskere har gjort mere intelligente end godt er – blandt andre Willard fra 1971 og The Rats fra 2002.

Også andre gysere handler om intelligente dræberdyr, som går amok på mennesker. I filmen Deep Blue Sea kommer forskere til at skabe super-intelligente hajer, da de leder efter en måde at helbrede Alzheimers sygdom. Og i filmene om Abernes Planet er det aber, der bliver så intelligente, at de tager magten på Jorden.

Steven A. Goldman frygter dog ikke, at hans forskning vil føre til en virkeliggørelse af fiktionens skrækvisioner. I forsøgene transplanterer han nemlig ikke neuronerne – hvor bevidstheden sidder – men kun gliaceller, der kommer fra mennesker.

»Vi giver ikke dyrene ekstra kapacitet, der på nogen måde kan opfattes som specifikt menneskelig. De menneskelige celler forbedrer alene effektiviteten af musens egne neurale netværk. Så det er stadig en mus,« siger Steven A. Goldman.

Etisk Råd: Det bør ikke forbydes

Sammen med sine kollegaer overvejede Steven A. Goldman at gennemføre forsøgene på aber, men det droppede de. Ikke fordi de frygtede, at Abernes Planet skulle blive til virkelighed, men fordi de mente, det kunne rejse store etiske problemer.

Det ligger imidlertid langt fra fast, at aber udgør grænsen for, hvilke dyr vi kan tillade os at 'berige' med hjerneceller fra mennesker. Det fortæller Gorm Greisen, som er næstformand i Etisk Råd samt klinisk professor og overlæge ved Rigshospitalet.

Han fortæller, at Etisk råd i 2007 udgav en udtalelse 'Mand eller mus', hvor rådet ikke foreslog et generelt forbud mod den slags forskning.

»Jeg skal ikke gøre mig til dommer over, hvor grænsen går. Og de amerikanske forskere er selv opmærksomme på, at de laver noget, der kræver etiske overvejelser,« siger Gorm Greisen.

»Spørgsmålet er jo, hvornår man skaber et halvmenneske? Og laver man sådan et, hvordan skal man så behandle det? De forsker i et grænsefelt, hvor det er svært at overskue både de positive og negative konsekvenser.«

For og imod

Hvis Folketinget bad Etisk Råd om at vurdere, hvorvidt det ligefrem skulle være forbudt at putte celler fra menneskehjerner ind i dyr, ville det kræve en grundig behandling. Der er nemlig både ting, der taler for og imod:

• For: Mange mennesker oplever at få hjerneskader. Hvis transplantationer kan hjælpe mennesker, der har fået slagtilfælde eller Alzheimers, er det så ikke værd at forske i metoder til at hjælpe dem?
  
• Imod: Hvad stiller vi op, hvis vi skaber et dyr, der faktisk er temmelig menneskeligt? Skal det have menneskerettigheder?

Gorm Greisen mener ikke, at det nye studie fører nye etiske problemer med sig. For uanset om vi taler kloning af dyr eller at transplantere hjerneceller mellem mennesker og dyr, så er det i virkeligheden sværere, end man skulle tro. Og derfor vil det ikke blive udbredt.

»I princippet er det ikke muligheden, der er et etisk problem – men måden, den bliver brugt eller ikke brugt på. Så det etiske problem er indtil videre begrænset ved, at forskningen trods alt går langsomt,« siger Gorm Greisen.