科學家在實驗室培養皿上,養出會玩電子遊戲的「迷你大腦」

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研究人員在實驗室中培養出腦細胞,雖然成績很差,但這個在培養皿中長成的腦組織已經學會玩1970年代流行的一款電子遊戲。科研人員說,這個「迷你大腦」可以感知並對周圍環境作出反應。同行們承認這「令人興奮」,但同時也表示把培養皿中長成的腦細胞稱為有知覺,可謂言過其實。

Photo Credit: Cortical Labs / BBC News
研究人員在實驗室中培養出腦細胞,這個在培養皿中長成的腦組織已經學會玩1970年代流行的一款電子遊戲。
科研人員說,這個「迷你大腦」可以感知並對周圍環境作出反應。
澳洲腦科學公司Cortical Labs的布雷特.卡根(Brett Kagan)博士宣稱,他在培養皿中創造了第一個「有知覺」的實驗室培養的大腦;論文發表在《神經元》雜誌上。
同行們承認這「令人興奮」,但同時也表示把培養皿中長成的腦細胞稱為有知覺,可謂言過其實。
卡根說:「我們找不到更好的術語來形容這個組織。」它能夠從外部來源獲取信息,對其進行處理,並作出實時回應。

Photo Credit: Van Weeden / BBC News
「迷你大腦」 最早於2013年問世,當時主要用於研究一種被稱為小頭症的遺傳疾病,屬於神經發育障礙,患者的腦圍比正常平均值小至少三個標凖差。後來,實驗室培育的腦組織一直用於大腦發育方面的研究。
這是「培養皿大腦」第一次進入外部環境並與之互動。首次互動的具體形式是玩電動遊戲。
研究團隊做了下面兩項工作:
- 用幹細胞和一些從小鼠胚胎中生長出來的人類腦細胞培養成一個有80萬細胞集合而成的腦組織;
- 將這個「迷你大腦」連接到《乓》電子遊戲,通過電極顯示球在哪一邊,離球拍有多遠。

Photo Credit: Cortical Labs / BBC News
這個「培養皿大腦」作出回應,產生自己的腦電活動。
隨著比賽的推移,腦細胞消耗的能量相應減少。
但是,當球錯過球拍,遊戲從球的隨機位置重新開始時,它們的重新校凖活動增加,以應對並適應新的不可預測的情況。
這個迷你大腦五分鐘就學會了玩這個遊戲。
它經常錯過球——但成功率遠高於隨機概率。
不過,研究人員強調,它並沒有意識,不知道自己正在以人類玩家的方式玩《乓》遊戲。
啤酒乒乓?
卡根博士希望這項技術,最終可用於阿茲海默症等神經退行性疾病的治療方法的測試。
「當人們看著盤子裡的紙巾的那一刻,他們看到的是有沒有活動。而腦細胞的目的是實時處理信息,」 他說。「挖掘它們的真正功能可以解鎖更多可供全面探索的研究領域。」
卡根下一步計劃測試酒精對迷你大腦玩《乓》的能力有什麼影響。
如果它以類似於人腦的方式做出反應,那將進一步顯示這個腦組織作為實驗替代品的有效性。

Photo Credit: SPL / BBC News
不過,卡根形容他培養的腦組織「有知覺」與許多字典的定義不同;根據字典定義,有知覺意味著有能力擁有感覺和感受。
卡迪夫心理學學院名譽研究員迪恩.伯內特(Dean Burnett)博士更傾向於用「思維繫統」一詞。
他說:「有信息被傳遞和使用,由此引發變化,所以他們受到的刺激以一種基本方式被『思考』。」
隨著研究進一步深入,迷你大腦很可能會變得更加複雜。但卡根博士的團隊正在與生物倫理學家合作,確保不會出現培育出有意識的大腦的意外,以及隨之而來的所有倫理問題。
「我們必須把這項新技術看作類似萌芽時期的計算機行業那樣,當時第一批晶體管是簡陋的原型,很不可靠,但經過多年的深入研究,它們給世界各地帶來巨大的技術奇蹟。」他說。
人工智慧(AI)專家已經開發出能夠擊敗國際象棋特級大師的設備。
但是,與卡根博士合作的倫敦大學學院教授卡爾.弗里斯頓(Karl Friston)表示:「迷你大腦的學習是自學,沒有人教它,因此適應性和靈活性更強。」
本文經《BBC News 中文》授權轉載,原文發表於此
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責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航
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【圖解】在台灣,等一項癌症救命新藥需要等上超過700天,而日本最快只需要60天!台灣人,你真的有「命」等嗎?

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等一項救命的藥物,需要多久時間?台灣新藥從申請日到健保正式給付生效,如癌症創新新藥等重大疾病藥物,平均需等超過700天;而鄰近國家日本,則是60-90天內。換句話說,台灣人一旦生了病,想要用到新研發的救命藥物,病人需耗時等待。台灣人,真的有「命」能等嗎?
2022年中,余苑綺因癌症過世,不僅讓演藝圈許多粉絲與親友不捨與難過,也讓許多同是癌症病友的患者與家屬,感到忐忑不安。余苑綺從2014年罹患直腸癌後,立委余天耗費數百萬就為替女兒挽命,甚至四處奔走希望爭取美國最新的抗癌藥物,可惜最終未能等到就已離世。
看得到卻用不到的救命新藥

事實上,類似遺憾在台灣時有所聞。即使國外屢有救命新藥問世,台灣人卻不一定能使用得到。根據數據顯示,在日、韓、以色列、加拿大等11個高所得國家中,台灣的肺癌存活率在高所得國家排名倒數第四,只有日本的一半;攝護腺癌存活率為倒數第一、乳癌倒數第二,胃癌則輸日本、韓國。若以平均餘命來看,台灣也比日本短少三年。
國人平均餘命、癌症存活率等指標,落後其他國家,健康投資不足也是一大原因。若與鄰近的日本比較,日本整體醫療支出佔整體GDP比例為11%、其中強制性醫療保險支出8.3%、藥費支出2.3%,而台灣則是6.1%、3.5%、1.2%,三者占比皆低於日本。
慢性病、罕見疾病甚至是現今新興癌症治療趨勢,如免疫療法、精準醫療等,亟具突破性、療效更佳的治療,在健保資源有限下,被限縮給付,導致病人只能自力救濟,自掏腰包使用。

為什麼新藥新科技導入台灣那麼難?

健保業務也包含引進新藥及新科技,但為什麼仍讓新藥新科技導入受阻?首要原因就是健保財源不足,進而排擠新藥引進。雖然每年的健保預算相較25年前開辦時的2000多億元,已成長到8000億元,但醫療費用年年成長,仍跟不上如雨後春筍增加的治療項目。台灣整體藥費支出早已偏低,新藥預算更是嚴重不足,不但零成長,甚至還負成長。
財務衝擊下,造成新藥給付審理流程頻頻卡關,許多國外原廠新藥因台灣議價空間小,使得引入時程拉長、健保給付條件越趨嚴格。許多效果良好的藥品,卻因支出費用高,在健保現有預算限制下,只得限縮藥品的給付範圍,讓可使用的病人族群也連帶限縮。
無法與國際治療標準接軌的台灣

新藥納入給付前都得先進行「醫療科技評估」(HTA),意即評估新藥引進是否具有成本效益,但常常因財務衝擊大,在醫療科技評估(HTA)這關就被擋了下來。依據2019年藥品查驗中心醫療科技評估(HTA)報告顯示,僅3成癌症患者所需用藥能獲得健保給付。
影響的不僅是個人減少延長生命機會,也讓台灣用藥標準大幅落後先進國家。根據統計,台灣新藥從申請日到入健保給付生效,如癌症等重大疾病創新藥物,平均審查需超過700天;而鄰近國家的日本,則是在60-90天內。
尤其,相較於食品藥物管理署核准的藥品適應症,台灣健保給付的藥品適用範圍,因為預算相對限縮,僅部分適應症可以納入健保,未納保之適應症的病人必須自救苦等審核通過。換句話說,台灣人一旦患重大疾病,可能只有三個殘忍選擇:一是使用既有治療控制病情苦等新藥納保;二是賣車賣房自費使用藥品換取生命延續;三若金錢耗盡最後只能放棄治療。反觀日本,新藥給付不僅時間快速,甚至是依照仿單所有的適應症都給付,民眾可以使用到依照仿單給付的最新藥品。
環環相扣下,台灣標準治療早已和國際嚴重偏離。政府對於台灣醫療政策要有前瞻性的思考,應全面檢討醫療資源利用效率,增加新藥預算以加速新藥新科技納入給付,為台灣民眾謀求新藥可近性及最佳醫療選擇權利。