Creșterea în laborator a celei mai complexe structuri din universul cunoscut poate părea o sarcină imposibilă, dar acest fapt nu a oprit oamenii de știință.
După ani de muncă, cercetătorii din Marea Britanie au cultivat într-un vas unul din cele mai sofisticate creiere în miniatură şi el s-a dovedit a funcționa un pic straniu.
Bulbul gri a fost compus din aproximativ două milioane de neuroni organizați, ce este similar cu creierul fetal uman de 12-13 săptămâni.
La această etapă, aşa numitul „creier organoid (en) [o versiune miniaturizată și simplificată a unui organ produs in vitro ]” nu este suficient de complex pentru a avea gânduri, sentimente sau conștiință — dar acest fapt nu-l face complet inert.
Vedeţi şi: Oamenii de știință au găsit tuneluri secrete între craniu şi creier
Atunci când a fost plasat lângă un fragment de măduvă a spinării şi o bucată de țesut muscular de șoarece, acest bulb de celule umane cu o mărime a bobului de mazăre, a trimis cârcei lungi de probare, pentru a verifica vecinii noi.
Folosind microscopia live pe termen lung, cercetătorii au fost capabili să vadă cum mini-creierul s-a conectat spontan la măduva spinării şi țesutul muscular din apropiere.
„Noi preferăm să le privim ca pe niște mini-creiere în mișcare”, a declarat pentru The Guardian, neurologul Madeline Lancaster de la Laboratorul de Cercetare Medicală al Biologiei Moleculare.
Vedeţi şi: 62 de curiozităţi despre creier şi mituri demascate care sunt încă răspândite
Mișcarea nu este singura lor abilitate.
De asemenea, aceste mini-creiere au fost primele exemplare, care au inițiat mișcarea mușchilor, în același mod cum o fac neuroni motori în creierul nostru.
Sub controlul de sine stătător al creierului lor, cercetătorii au observat contracții musculare vizibile şi controlate.
Mai mult decât atât, prin stimularea scurtă a mănunchiului de fibre axonale (alcătuiesc marea parte a substanței albe şi răspund de coordonarea comunicării dintre diferite regiuni a creierului), echipa de sine stătător putea provoca o contracție musculară robustă şi organizată.
„După 2-3 săptămâni în co-cultură, mănunchiurile de fibre axonale dense de la [organoid] puteau fi văzute enervând măduva spinării şi sinapsele șoarecelui, vizibile între axonii proeminenți umani şi neuronii măduvei spinării șoarecelui”, scriu autorii (en).
„Imaginile live ale țesutului muscular al șoarecelui au evidențiat contracții sporadice concentrate ale mușchilor cu o periodicitate neregulată”.
Organoizii de creier sunt unele dintre cele mai bune instrumente pentru înţelegerea dezvoltării creierului uman şi a bolilor, dar cultivarea lor după o anumită etapă este dificilă.
Astăzi majoritatea organoizilor de creier sunt crescuți din celule stem umane, care se organizează spontan în structuri şi straturi necesare pentru dezvoltarea creierului timpuriu.
Problema este că, odată ce acestă îngrămădire ajunge la o anumită dimensiune, mijlocul devine lipsit de substanțe nutritive şi oxigen, încetând astfel să mai fie util.
Prezenta cercetare, este una dintre primele care depășesc această limită.
Prin felierea organoidelor şi plasarea acestora pe o membrană poroasă, cercetătorii s-au asigurat că mini-creierele lor puteau folosi simultan aerul de sus şi absorbi substanțele nutritive de jos, rămânând sănătoși în vasele lor.
Totuşi, chiar dacă aceste mini-creiere sunt mai sofisticate ca oricând, ele sunt încă extrem de mici şi sunt încă foarte departe de complexitatea completă a omologilor lor umani naturali.
Cu toate acestea, autorii speră că succesul noii lor abordări ne va permite să modelăm bolile cerebrale cu mai multe detalii ca oricând.
Vedeţi şi: Creierul poate curăța plăcile Alzheimer în timpul somnului
„De exemplu”, scriu autorii, „aceasta deschide noi posibilități în studiului clauzelor neuro-dezvoltării corpus callosum, un dezechilibru a circuitului neuronal observat în cazul epilepsiei şi a altor defecte în care se crede că conectivitatea joacă un rol important, cum ar fi autismul şi schizofrenia”.
Acest studiu a fost publicat în Nature Neuroscience.
Lasă un răspuns