Per la prima volta attivati cervelli artificiali in miniatura con rete neurologica funzionante

Condividi su Whatsapp Condividi su Linkedin

Un gruppo di ricercatori ha ricreato in laboratorio dei piccoli cervelli con un’attività elettrica simile a quella del cervello umano in via di sviluppo, con lo scopo di creare un modello che simuli l’attività neurale del cervello umano da utilizzare per studiare le condizioni patologiche in cui le reti neurali funzionano in modo diverso, come l’epilessia o altre malattie neurologiche.

Lo studio, pubblicato su Cell Stem Stem, mostra come gli organoidi corticali ottenuti da cellule staminali producano energia e come l’attività neurale sia organizzata attraverso circuiti.

Non è la prima volta che gli scienziati utilizzano cellule staminali per creare organoidi, cioè strutture cellulari che simulano un organo da studiare.
Fino a oggi però gli organoidi cerebrali creati in laboratorio non avevano mai sviluppato una rete neurale attiva, poiché mancavano di alcuni tipi di cellule presenti nel cervello in via di sviluppo e che servono da supporto all’attività dei neuroni.

In questo nuovo esperimento, il team di ricercatori ha sviluppato organoidi da cellule staminali pluripotenti ottenute da uomini adulti sani, verificando che le cellule presenti fossero organizzate in modo simile a quelle presenti nel cervello in via di sviluppo.

Dopodiché gli scienziati hanno dato tempo ai neuroni di svilupparsi e, quando le culture avevano circa due mesi, hanno iniziato a vedere delle piccole oscillazioni, date da picchi ritmici nei potenziali d’azione.
Man mano che gli organoidi maturavano, l’attività neurale aumentava la propria frequenza e complessità. Tale attività poteva essere bloccata da farmaci inibitori dell’attività sinaptica e questo ha dimostrato la presenza di una rete neurale organizzata.

Studio attività neuroni

Gli autori hanno confrontato le onde rilevate negli organoidi e in quelle raccolte attraverso gli elettroencefalogrammi effettuati su bambini prematuri di età compresa tra 24 e 38 settimane: i dati raccolti dagli organoidi e quelli provenienti dagli ECG sui bambini non erano distinguibili.

Allysono Muotri, coautore dello studio, ha dichiarato che i risultati potrebbero significare che l’attività elettrica degli organoidi segue una traiettoria di sviluppo simile a quella del cervello umano e che, in futuro, questo sistema potrebbe essere utilizzato per studiare condizioni patologiche in cui le reti neurali funzionano in modo diverso, come nel caso dell’epilessia.

Al momento è prematuro affermare che il modello sia appropriato per esplorare come si formano le reti neurali e per confrontare l’attività cerebrale normale con quella anormale che si verifica negli stati patologici.

mini-cervelli

Come concludono gli stessi ricercatori nel loro studio, questa nuova ricerca offre un modello sperimentale su piccola scala della corteccia umana che potrebbe rivelarsi promettente per aiutare ad affrontare le patologie del neurosviluppo e neuropsichiatriche che colpiscono milioni di persone e per le quali manca un modello animale.

Non mancano poi perplessità legate all‘etica di questi esperimenti. Gli scienziati ritengono che questi cervelli in miniatura sviluppati in vitro dalle cellule staminali non siano consapevoli.
Gli stessi autori sostengono però sia importante sottolineare che questo modello è piccolo, circa un milione di volte più piccolo del cervello umano, e che le implicazioni etiche non possono essere ignorate sulla possibilità futura di organoidi più grandi e complessi.

Leggi anche:

Tatiana Maselli

L'articolo riprende studi pubblicati e raccomandazioni di istituzioni internazionali e/o di esperti. Non avanziamo pretese in ambito medico-scientifico e riportiamo i fatti così come sono. Le fonti sono indicate alla fine di ogni articolo
Condividi su Whatsapp Condividi su Linkedin
Laureata in Scienze e Tecnologie Erboristiche, redattrice web dal 2013, ha pubblicato per Edizioni Età dell’Acquario "Saponi e cosmetici fai da te", "La Salvia tuttofare" e "La cipolla tuttofare".
Misura

“A Misura di verde”: al via il progetto che pianterà oltre 13mila alberi in Italia per combattere i cambiamenti climatici

Orto d’Autore

Come scegliere una marmellata buona e di qualità

Schär

Schär Bio, il gluten free biologico che ha contribuito a far nascere una foresta

Mediterranea

Olio di oliva e materie prime a km0: come nasce una crema Mediterranea

Cristalfarma
NaturaleBio
Seguici su Instagram
seguici su Facebook