Organoidele cerebrale sunt crescute artificial, culturile de ţesut 3D ce se aseamănă cu creierul uman. Cercetătorii din Japonia au raportat reţelele neurale funcţionale derivate din aceste organoide într-un studiu publicat în jurnalul Stem Cell Reports.
Chiar dacă organoidele nu "gândesc", noul instrument al cercetătorilor - ce detectează activitatea neurală prin folosirea organoidelor - ar putea furniza o metodă pentru înţelegerea funcţiei creierului uman.
"Din cauză că pot mima dezvoltarea cerebrală, organoidele cerebrale pot fi folosite ca un substitut al creierului uman pentru a studia afecţiuni complexe de dezvoltare şi neurologice", a spus autorul corespondent Jun Takahashi, profesor la Universitatea Kyoto, citat de sciencedaily.com.
Oricum, aceste studii sunt provocatoare, din cauză că organoidelor cerebrale din prezent le lipsesc structurile de susţinere dorite, cum ar fi vasele de sânge şi ţesuturile înconjurătoare, conform lui Takahashi. Având în vedere că cercetătorii au o abilitate limitată de evaluare a activităţilor neurale ale organoidelor, de asemenea a fost dificilă o evaluare cuprinzătoare a funcţiei reţelelor neuronale.
Pentru realizarea studiului cercetătorii au creat un instrument de analiză funcţională pentru a evalua schimbarea dinamică complexă a activităţii reţelelor într-un câmp detectat, ce a reflectat activitatea a mai mult de 1.000 de celule şi au reuşit astfel să detecteze schimbările dinamice în activitatea ionilor de calciu şi să observăe activităţile celulare complexe ale reţelelor neuronale.
Pentru a genera organoidele, cercetătorii au creat o minge de celule stem pluripotente ce au potenţialul de a se diferenţia în ţesuturi variate ale corpului. Apoi, au plasat celulele într-un vas ce mimează mediul necesar pentru dezvoltarea cerebrală. Folosind organoidele, echipa a observat cu succes activităţile sincronizate şi nesincronizate în reţelele şi conexiunile dintre neuronii individuali. Activitatea neurală sincronizată poate fi baza pentru diverse funcţii cerebrale, inclusiv memoria.
Noua cercetare oferă posibilitatea unei evaluări largi a activităţii neurale derivate din celula umană. Metoda ar putea ajuta cercetătorii să înţeleagă procesele prin care informaţia este codificată în creier prin activitatea unei populaţii specifice de celule, dar şi mecanismele fundamentale de la baza bolilor psihice.
În viitor, cercetarea aplicată a organoidelor cerebrale va explora l trei domenii principale - descoperirea de noi medicamente, tratarea tulburărilor neuropsihiatrice şi medicina regenerativă se mai arată în concluziile studiului
