O mână de experimente ridică semne de întrebare dacă grupurile de celule și creierele fără corp ar putea avea conștiință și cum oamenii de știință ar putea afla asta. În laboratorul lui Alysson Muotri, sute de creiere umane în miniatură, de mărimea semințelor de susan, plutesc în cutii Petri, scânteind cu activitate electrică, scrie Nature.
Aceste structuri minuscule, cunoscute sub numele de organoizi cerebrali, sunt cultivate din celule stem umane și au devenit un dispozitiv familiar în multe laboratoare care studiază proprietățile creierului. Muotri, neurolog la Universitatea din California, San Diego (UCSD), a găsit câteva modalități neobișnuite de a-și desfășura activitatea. El a conectat organoizi la roboți ambulanți, le-a modificat genomul cu gene neandertaliene, le-a lansat pe orbită la bordul Stației Spațiale Internaționale și le-a folosit ca modele pentru a dezvolta mai multe sisteme de inteligență artificială asemănătoare oamenilor. La fel ca mulți oameni de știință, Muotri a pivotat temporar spre studierea COVID-19, folosind organoizi cerebrali pentru a testa cum funcționează medicamentele împotriva coronavirusului SARS-CoV-2.
Dar un experiment a atras mai multă atenție decât celelalte. În august 2019, grupul lui Muotri a publicat o lucrare în Cell Stem Cell care raportează crearea de organoizi cerebrali umani care au produs valuri coordonate de activitate, asemănătoare cu cele observate la copiii prematuri. Valurile au continuat luni de zile înainte ca echipa să închidă experimentul.
Acest tip de activitate electrică coordonată la nivelul întregului creier este una dintre proprietățile unui creier conștient. Descoperirea echipei i-a determinat pe oamenii de știință să ridice o serie de întrebări morale și filozofice cu privire la posibilitatea ca organoizii să aibă ocazia să atingă acest nivel de dezvoltare avansată, dacă organoizii „conștienți” ar putea avea dreptul la tratament special și drepturi care nu sunt acordate altor grupuri de celule și posibilitatea ca conștiința să poată fi creată de la zero.
Ideea creierului fără corp și conștient de sine era deja în mintea multor neurologi și bioeticieni. Cu doar câteva luni mai devreme, o echipă de la Universitatea Yale din New Haven, Connecticut, a anunțat că a restabilit cel puțin parțial creierul porcilor care fuseseră uciși cu câteva ore mai devreme. Prin îndepărtarea creierului de pe craniul porcilor și prin infuzarea lor cu un cocktail chimic, cercetătorii au reînviat funcțiile celulare ale neuronilor și capacitatea lor de a transmite semnale electrice.
Alte experimente, cum ar fi eforturile de a adăuga neuroni umani la creierul șoarecilor, ridică întrebări, unii oameni de știință susținând că aceste experimente nu ar trebui permise.
Studiile au pregătit scena pentru o dezbatere între cei care doresc să evite crearea conștiinței și cei care văd organoizii complexi ca un mijloc de a studia bolile umane devastatoare. Muotri și mulți alți neurologi cred că organoizii creierului uman ar putea fi cheia înțelegerii condițiilor umane unice, cum ar fi autismul și schizofrenia, care sunt imposibil de studiat în detaliu în modelele de șoarece. Pentru a atinge acest obiectiv, spune Muotri, el și alții ar putea avea nevoie să creeze deliberat conștiință.
Cercetătorii cer acum un set de linii directoare, similare cu cele utilizate în cercetarea pe animale, pentru a ghida utilizarea umană a organoizilor cerebrali și a altor experimente care ar putea atinge conștiința. În iunie, Academiile Naționale de Științe, Inginerie și Medicină din SUA au început un studiu cu scopul de a contura potențialele probleme juridice și etice asociate cu organoidele cerebrale și himerele om-animal.
Preocupările legate de creierele cultivate în laborator au evidențiat, de asemenea, un punct orb: neurologii nu au o modalitate convenită de a defini și măsura conștiința. Fără o definiție funcțională, eticienii își fac griji că va fi imposibil să oprești un experiment înainte de a trece o linie.
Recolta actuală de experimente ar putea forța problema. Dacă oamenii de știință devin convinși că un organoid a câștigat conștiința, ar putea fi nevoie să se grăbească și să fie de acord cu o teorie a modului în care s-a întâmplat acest lucru, spune Anil Seth, un neurolog științific cognitiv la Universitatea din Sussex lângă Brighton, Marea Britanie. Dar, spune el, dacă teoria favorizată a unei persoane consideră conștientul organoid în timp ce al altuia nu, orice încredere că conștiința a fost atinsă dispare. „Încrederea depinde în mare măsură de ce teorie credem. Este o circularitate.”
Stări de simțire
Crearea unui sistem conștient ar putea fi mult mai ușoară decât definirea acestuia. Cercetătorii și clinicienii definesc conștiința în mai multe moduri diferite în diferite scopuri, dar este greu să le sintetizăm într-o definiție operațională îngrijită care ar putea fi utilizată pentru a decide starea unui creier cultivat în laborator.
Medicii evaluează, în general, nivelul de conștiință la pacienții aflați în stare vegetativă pe baza faptului că persoana clipește sau tresare ca răspuns la durere sau la alți stimuli. Utilizând citirile prin electroencefalogramă (EEG), de exemplu, cercetătorii pot măsura, de asemenea, modul în care creierul reacționează atunci când este curentat cu un impuls electric. Un creier conștient va afișa o activitate electrică mult mai complexă și imprevizibilă decât una care este inconștientă, care răspunde cu modele simple și regulate.
Dar astfel de teste ar putea să nu cerceteze în mod adecvat dacă unei persoane îi lipsește conștiința. În studiile de imagistică cerebrală a persoanelor aflate în comă sau în stare vegetativă, oamenii de știință au arătat că indivizii care nu răspund pot prezenta o activitate cerebrală care amintește de conștiință – cum ar fi activitatea în zonele motorii atunci când li se cere să se gândească la mersul pe jos.
În orice caz, testele medicale standard pentru conștiință sunt dificil de aplicat asupra celulelor creierului crescute în vase sau asupra creierelor animalelor fără corp. Când Muotri a sugerat că tiparele de tragere ale organoizilor săi erau la fel de complexe ca cele observate la sugarii prematuri, oamenii nu erau siguri ce să facă din asta. Unii cercetători nu consideră că activitatea creierului la un copil prematur este suficient de complexă pentru a fi considerată conștientă. Iar organoizii nu pot clipi și nu tresar din cauza unui stimul dureros, deci nu ar trece testul clinic pentru conștiință.
În schimb, este mult mai probabil ca un creier intact dintr-un porc ucis recent să aibă structurile necesare pentru conștiință, precum și rețele create de amintiri și experiențe pe care le-a avut animalul în timp ce era în viață. „Gândindu-ne la un creier care a fost umplut cu toate acestea, este greu de imaginat că creierul ar fi gol”, spune Jeantine Lunshof, filosof și neuroetician la Universitatea Harvard din Cambridge, Massachusetts. „Ceea ce pot face în termeni de gândire nu știu, dar sigur nu este zero”, spune Lunshof. Aducerea unui creier mort înapoi la o aparență de viață, așa cum a făcut-o echipa Yale, ar putea avea potențialul de a restabili un anumit grad de conștiință, deși oamenii de știință s-au străduit să evite acest lucru folosind agenți de blocare chimică care împiedicau activitatea la nivelul întregului creier.
Cercetătorii sunt de acord că trebuie să ia în serios posibilitățile ridicate de aceste studii. În octombrie 2019, UCSD a organizat o conferință de aproximativ o duzină de neurologi și filosofi, împreună cu studenți și membri ai publicului, cu intenția de a stabili și publica un cadru etic pentru experimentele viitoare. Dar lucrarea a fost amânată de luni de zile, în parte pentru că mai mulți dintre autori nu au putut fi de acord asupra cerințelor de bază pentru conștiință.
Articolul original pe Nature.