A ideia de cultivar cérebros em miniatura no laboratório não é recente, os pesquisadores o fazem há quase dez anos. Mas a maioria dos estudos usou esses mini-cérebros ou “organoides” para estudar a estrutura em larga escala.
Mas em um novo estudo, cientistas criaram cérebros em miniatura no laboratório que formaram redes complexas que produziram ondas cerebrais semelhantes às disparadas pelo cérebro em desenvolvimento de um bebê humano prematuro.
Como isso foi possível?
Alysson Muotri, professor associado do Departamento de Medicina Celular e Molecular e o diretor do programa de células-tronco da Universidade da Califórnia, em San Diego e sua equipe coletaram células-tronco humanas – que podem se transformar em qualquer tipo de célula, dadas as instruções corretas – derivadas da pele e do sangue das pessoas. Os pesquisadores expuseram essas células-tronco a instruções químicas que transformavam as células em células cerebrais.
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Após cinco meses em um laboratório, essas células progenitoras formam neurônios glutamatérgicos, células cerebrais capazes de propagar informações.
Mais alguns meses e os mini-cérebros deixaram de produzir neurônios excitatórios e começaram a produzir astrócitos, células cerebrais que ajudam a moldar sinapses, as lacunas entre as células cerebrais onde os neurotransmissores transmitem informações. E por fim, as células progenitoras começaram a produzir neurônios inibitórios.
Os mini-cérebros
Os mini-cérebros se parecem mais com bolhas esféricas e brancas do que com cérebros humanos reais. Podem medir até 0,5 centímetros de diâmetro e levam dez meses até parar de crescer.
As atividades cerebrais
Durante a pesquisa, enquanto os pequenos cérebros cresciam, a equipe usou um conjunto de minúsculos eletrodos que se conectam aos neurônios para medir a atividade cerebral. Os pesquisadores descobriram que, por volta de dois meses, os neurônios do mini-cérebro começaram a disparar sinais esporádicos, todos com a mesma frequência. Depois de mais algum tempo de desenvolvimento, o cérebro disparou sinais em diferentes frequências e mais regularmente, indicando atividade cerebral mais complexa.
Semelhantes a bebês prematuros
A equipe usou um algoritmo de aprendizado de máquina para comparar a atividade cerebral desses mini-cérebros com a de bebês prematuros. Os pesquisadores treinaram seu programa para aprender as ondas cerebrais registradas em 39 bebês prematuros entre 6 e 9 meses e meio de idade.
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A surpresa veio após 25 semanas de desenvolvimento do mini-cérebro: não era mais possível distinguir os dados provenientes do cérebro humano daqueles derivados do cérebro desenvolvido em laboratório!
Enquanto um embrião humano está conectado à mãe ele recebe sinais externos, já esses cérebros cultivados em laboratório não estão conectados a nada. Portanto, segundo os pesquisadores, é pouco provável que possuam consciência. É certo que ainda há muito à ser estudado.
O artigo científico foi publicado hoje na revista Cell Stem Cell.
FONTE / Science Live
