Das von dem Neurowissenschaftler Sergiu Pașca von der Stanford University geleitete Team stellte in einer in Nature veröffentlichten Studie Mäuse vor, deren Gehirne etwa zur Hälfte mit menschlichen Zellen gefüllt waren. Die Forschenden verwendeten Mäuse, die genetisch so verändert worden waren, dass ihnen die meisten Zellen im Kortex und im Hippocampus fehlten. Dies ermöglichte es menschlichen Gehirnorganoiden, die nach der Geburt eingesetzt wurden, zu wachsen und Verbindungen mit dem Nervensystem der Mäuse aufzubauen.
Frühere Arbeiten von Pașcas Gruppe hatten gezeigt, dass menschliche Organoide im Gehirn junger Nagetiere überleben und funktionieren können. Im neuen Experiment konnten Mäuse mit fehlendem Hirngewebe zwar laufen und Laute von sich geben, hatten jedoch Schwierigkeiten, sich an die Abschnitte zu erinnern, die sie in einem Labyrinth durchquert hatten. Mäuse, denen menschliche Zellen hinzugefügt worden waren, erzielten im Test dagegen bessere Ergebnisse; der Befund zeigte, dass menschliches Gewebe bei kognitiven Funktionen eine Rolle spielt.
Pașca hält diese von ihm als „xenocortical mice“ bezeichneten Modelle für nützlich, um Hirnschäden zu untersuchen. Carsten Charlesworth, der nicht an der Studie beteiligt war, verwies auf die Fähigkeit der Gentechnik und der Stammzelltechnologie, die Biologie neu zu gestalten. Pașca erklärte, dass die Mäuse aufgrund ihrer kleinen Gehirne und der evolutionären Distanz zwischen den Arten keine menschenähnlichen kognitiven Fähigkeiten besitzen; er sprach sich jedoch gegen ähnliche Experimente an Primaten aus.
Warum wichtig
Die Bedeutung der Studie liegt darin, dass sie die Frage experimentell untersuchbar macht, ob menschliches Hirngewebe im Nervensystem einer anderen Art nicht nur überleben, sondern auch an verhaltensbezogenen Funktionen teilnehmen kann. Dieser Ansatz bietet einen Rahmen dafür, wie Modelle aufgebaut werden können, die bei der Erforschung von Hirnschäden eingesetzt werden können, und betrifft zugleich die Bereiche Neurowissenschaften, Stammzellen und Gentechnik. Die Ergebnisse zeigen zwar den Beitrag menschlicher Zellen zum kognitiven Test, bedeuten jedoch nicht, dass diese Mäuse menschenähnliche kognitive Fähigkeiten besitzen. Die offene ethische Frage ist, ob die Anwendung derselben Methode auf Primaten akzeptabel wäre und ab welchem Punkt die Rolle menschlicher Zellen im tierischen Gehirn andere Grenzen entstehen lassen würde.