„Mini-creieri” implantați în șoareci au reacționat, în premieră, la lumină

Ce-ar fi dacă regiunile pierdute, degenerate sau bolnave ale creierului ar putea fi crescute în laborator și transplantate, astfel oferind o nouă șansă la viață? Oamenii de știință de la Universitatea din California San Diego, SUA ne-au adus mai aproape de această realitate.

Organoidele umane corticale (sau „mini-creieri”) transplantate în șoareci nu doar că s-au conectat la sistemul vascular al gazdei, ci și au reacționat la pulsuri de lumină din ochii subiecților în moduri similare cu țesutul cerebral înconjurător.

În decurs de câteva luni, cercetătorii au folosit un sistem de imagistică inovator pentru a măsura activitatea electrică din organoidul care a indicat un răspuns integrat la stimuli vizuali.

„Mini-creieri” umani implantați în șoareci

Aceasta este pentru prima oară când oamenii de știință au putut confirma legături funcționale într-un organoid cerebral uman în timp real, mulțumită în mare parte avansurilor în implanturi capabile să măsoare semnale neurologice subtile.

„Noi ne imaginăm că, în viitor, această combinație între celule stem și tehnologii de neuroînregistrare va fi folosită pentru modelarea bolilor sub condiții fiziologice la nivel de circuite neuronale, analizarea tratamentelor candidate și evaluarea potențialului organoidelor de a restaura regiuni cerebrale specifice”, au scris autorii studiului.

Echipa de ingineri și neurocercetători, coordonată de Duygu Kuzum, a dezvoltat un nou sistem pentru măsurarea activității undelor cerebrale, atât la nivel macro, cât și micro, în același timp, potrivit Science Alert.

Organoidele umane au format conexiuni sinaptice funcționale

La mai puțin o lună de la transplantare, cercetătorii au descoperit că organoidele umane au format conexiuni sinaptice funcționale cu restul cortexului vizual al șoarecilor. Două luni mai târziu, țesutul străin se integrase și mai mult cu creierul gazdei.

Studiile anterioare au arătat că „mini-creierii” umani implantați în șoareci se pot conecta la vasele de sânge care alimentează cu oxigen și nutrienți. Neuronii, de asemenea, au început să se maturizeze și să se organizeze.

Celulele stem pluripotente, baza pentru organoidele cerebrale umane

În 2019, spre exemplu, oamenii de știință au crescut celule stem pluripotente într-o bucățică de mărimea unui bob de mazăre, alcătuit din două milioane de neuroni, care a căutat în jurul său conexiuni „prietenoase”.

Celulele stem pluripotente formează, de asemenea, baza pentru „mini-creieri”.

Implantarea unui țesut cerebral uman crescut din celule stem într-un cortex vizual dezvoltat poate fi un obiectiv realist. Studiile au reușit asta în cazul șoarecilor, însă a fost mai dificil de stabilit dacă țesutul străin primește în mod activ semnale funcționale din restul creierului.

Noul studiu a fost publicat în Nature Communications.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Una dintre cele mai importante regiuni ale creierului a fost identificată

Ce se întâmplă, de fapt, în creier atunci când vomităm?

Creierul uman este atât de moale, încât se prăbușește sub propria greutate

Un studiu fără precedent dezvăluie cum arată migrenele în creier