Mini cervello creato in laboratorio emette onde cerebrali come cervello di bambino prematuro

L'organoide cerebrale emetteva onde cerebrali captate da un sistema di elettrodi (credito: Muotri Lab/UCTV)

Il settore dei mini organi creati in laboratorio, i cosiddetti “organoidi”, grazie alle tecniche sempre più efficaci di utilizzo delle cellule staminali è uno dei comparti a più rapida crescita dell’intero settore biomedico.
In particolare notevoli progressi si stanno ottenendo nel creare organoidi cerebrali, ossia versioni in miniatura dei cervelli umani.

Mini cervello creato in laboratorio

Una nuova interessante ricerca arriva da un gruppo di scienziati dell’Università della California a San Diego. Anche questi scienziati hanno utilizzato cellule provenienti da parti del corpo umano, in questo caso dalla pelle, per creare cellule staminali.
Queste ultime sono poi state modificate per creare una sorta di “mini cervello” di un embrione umano.

Cosa sono gli organoidi

Non bisogna pensare a questi “organoidi” come a veri organi in miniatura che crescono in laboratorio assumendo poi le sembianze degli organi reali ma più che altro come a tessuti fatti di cellule vitali con strutture caratterizzate da proprietà molto simili a quelle dei tessuti degli organi, oggetti dunque utili in particolare per testare farmaci o capire lo sviluppo di determinate malattie.

Mini cervelli mostravano attività elettrica

Tornando al caso di ricercatori dell’unicità californiana, dopo poche settimane i “mini cervelli”, ognuno dei quali aveva le dimensioni di un pisello, hanno cominciato a mostrare dell’attività elettrica, un’attività molto simile a quella di onde cerebrali del cervello del bambino prematuro.
“All’inizio non potevamo crederci – pensavamo che i nostri elettrodi funzionassero male”, dichiara Alysson Muotri, uno dei neuroscienziati impegnati nello studio.

Speciale soluzione di nutrienti

Il cervello che i ricercatori hanno creato, in versione naturalmente molto semplificata, poteva contare sulla presenza di neuroni che inviavano messaggi e di relative cellule gliali. Risultavano presenti anche abbozzi di aree quali la corteccia, il cervelletto o addirittura la retina dell’occhio.
Rispetto ad altre ricerche che hanno visto la creazione di organoidi cerebrali in laboratorio, questa ha visto l’utilizzo di una nuova soluzione di nutrienti nel quale lo stesso mini cervello ha potuto crescere.

Analisi delle onde cerebrali

Dopo 10 mesi, i ricercatori hanno pensato bene che era giunto il momento di catturare e analizzare l’attività elettrica di ciò che avevano creato, in particolare dei neuroni.
Incredibilmente i ricercatori notavano che i neuroni nel mini cervello operavano ad un ritmo condiviso, proprio come fanno i neuroni dei veri cervelli.
Ad un’analisi più approfondita, gli stessi ricercatori si accorgevano che stavano emettendo delle onde cerebrali “chiaramente distinguibili”.

Onde cerebrali simili a quelle di un bambino prematuro

Si tratta di un risultato senza precedenti, come afferma lo stesso Muotri.
Non contenti i ricercatori hanno voluto utilizzare un particolare algoritmo di intelligenza artificiale per analizzare le onde cerebrali del mini cervello dopo aver catalogato quelle di 39 bambini prematuri nati tra la 24ª e la 38ª settimana.
Il risultato era ancora più incredibile, a tratti sconcertante: l’algoritmo riconosceva le onde cerebrali del mini cervello creato in laboratorio come quelle di un bambino nato prematuro alla 35ª settimana.

Utilità dello studio

Questo studio non mostra che è possibile creare un vero cervello in laboratorio, qualcosa che appartiene ancora alla fantascienza, ma che un organoide cerebrale sempre più complesso come questo potrà essere di enorme utilità per la comprensione dello sviluppo neurologico umano e per la sperimentazione dei farmaci che possono avere come obiettivo varie aree del cervello nonché per la comprensione e lo sviluppo di reti neurali artificiali.

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