4 Settembre 2019
17:11

I mini-cervelli creati in laboratorio emettono onde cerebrali simili a quelle dei neonati immaturi

Per la prima volta sono state registrate onde cerebrali emesse dai mini-cervelli in provetta paragonabili a quelle generate dal cervello di neonati immaturi. A soli due mesi di sviluppo gli organoidi – grandi come un pisello – sviluppano reti neurali funzionali, ma non sviluppano coscienza e non sono in grado di svolgere attività mentali.
A cura di Andrea Centini
Credit: Muotri Lab–UCTV
Credit: Muotri Lab–UCTV

Nei mini-cervelli coltivati in laboratorio per la prima volta nella storia della ricerca è stata rilevata attività elettrica paragonabile a quella del cervello dei neonati prematuri. Gli scienziati che li hanno prodotti e analizzati hanno osservato vere e proprie onde cerebrali generate da reti neurali funzionali, benché gli organoidi – sviluppati a partire da cellule staminali umane totipotenti – non siano capaci di svolgere attività mentali e non abbiano una coscienza.

A raggiungere questo storico traguardo è stato un team americano guidato da scienziati della Scuola di Medicina dell'Università della California e del Rady Children Hospital di San Diego, che hanno collaborato con i colleghi di altri dipartimenti dell'ateneo e del Center for Academic Research and Training in Anthropogeny (CARTA) di La Jolla. Gli studiosi, coordinati dal professor Alysson R. Muotri, biologo presso il Dipartimento di Medicina Cellulare e Molecolare dell'università californiana, hanno ottenuto mini-cervelli più evoluti e maturi rispetto al passato ottimizzando il processo di crescita delle cellule staminali e migliorando il terreno di coltura.

A soli due mesi di sviluppo gli organoidi hanno iniziato a formare reti neurali funzionali emettendo i primi segnali con la stessa frequenza, con un modello paragonabile a quello del vero cervello umano immaturo. Col passare del tempo le onde cerebrali emesse mostravano frequenze differenti e i segnali apparivano in modo molto più regolare. “Il livello di attività neurale che stiamo osservando non ha precedenti in vitro. Siamo un passo avanti per ottenere un modello che può effettivamente generare le prime fasi di una sofisticata rete neurale”, ha dichiarato con entusiasmo l'autore principale dello studio.

Ma a cosa servono questi mini-cervelli? Come spiegato da Muotri, gli organoidi cerebrali si possono usare per studiare lo sviluppo neurologico e l'evoluzione del cervello umano, per avere un modello sul quale testare farmaci e verificare l'impatto delle malattie. Possono persino giocare un ruolo nello sviluppo dell'intelligenza artificiale. Nonostante i risultati raggiunti, i mini-cervelli (che hanno le dimensioni di un pisello) sono ancora molto rudimentali e le onde cerebrali rilevate “potrebbero non avere nulla a che fare con le attività del cervello reale”. I dettagli dell'affascinante ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Cell.

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