Oamenii de știință au crescut „mini-creiere” care țin minte trecerea timpului. Experimentul fără precedent a durat aproape șase ani

Creierul uman are nevoie de aproape două decenii pentru a ajunge la maturitate, iar acest proces este extrem de greu de urmărit direct. Cercetătorii au găsit însă o alternativă spectaculoasă. Au crescut în laborator organoizi cerebrali care au supraviețuit aproape șase ani și care par să păstreze o „memorie” a propriei vârste de dezvoltare, relatează ScienceAlert.

Descoperirea nu înseamnă că aceste structuri minuscule sunt conștiente sau că percep timpul așa cum îl percepe un om. În schimb, celulele lor par să aibă un mecanism intern care le permite să „știe” cât timp s-au dezvoltat. Studiul, publicat în revista Nature, ar putea oferi cercetătorilor o nouă metodă pentru a înțelege etape ale dezvoltării creierului uman care până acum erau aproape imposibil de observat.

Mini-creierele au fost ținute în viață aproape șase ani

Organoizii sunt structuri tridimensionale crescute din celule stem. Ei reproduc doar anumite caracteristici ale organelor reale și nu sunt creiere complete în miniatură. Totuși, pot deveni modele extrem de utile pentru studiul neuronilor și al modului în care aceștia evoluează.

În ultimii ani, astfel de experimente au devenit tot mai sofisticate. Cercetătorii au folosit deja neuroni umani crescuți în laborator inclusiv pentru sisteme de calcul biologic, ceea ce arată cât de rapid avansează domeniul.

Vezi și:

Pensia anticipată pentru femei în 2026. Ce acte trebuie depuse și când sunt necesare certificatele de naștere ale copiilor

În noul studiu, oamenii de știință au urmărit zeci de organoizi pe perioade foarte lungi. Unele dintre structuri au fost menținute aproape șase ani. Este o durată fără precedent pentru astfel de experimente, care în trecut se desfășurau adesea timp de numai câteva săptămâni sau luni.

Cercetătorii au analizat modificările genetice, activitatea electrică și diferitele tipuri de celule. Au folosit inclusiv markeri ADN care funcționează ca niște „ceasuri epigenetice”. Rezultatele au indicat că maturizarea organoizilor seamănă, în anumite privințe, cu dezvoltarea reală a creierului.

Celulele par să aibă propriul ceas biologic

Una dintre cele mai interesante observații a fost apariția treptată a unor tipuri diferite de celule. Printre ele se numără astrocitele, importante pentru susținerea și funcționarea sistemului nervos, dar și oligodendrocitele, responsabile pentru producerea mielinei care izolează fibrele nervoase.

Vezi și:

Cercetătorii au recreat ceea ce vedeau șoarecii doar din activitatea creierului

De ce respirația pe nas te poate calma. Oamenii de știință au descoperit un circuit direct între nas și creier

Neuronii au fost mai fragili. Numărul lor a scăzut progresiv, însă unele populații au supraviețuit aproape șase ani. Cercetătorii au descoperit și că activitatea electrică regulată îi poate ajuta să reziste mai mult.

Studierea acestor mecanisme poate completa alte cercetări care încearcă să descifreze modul în care funcționează creierul uman. Chiar și procese aparent simple, precum luarea unei decizii, se dovedesc mult mai complexe decât se credea.

Cea mai surprinzătoare parte a experimentului a apărut însă atunci când oamenii de știință au separat organoizi de vârste diferite în celule individuale. Ulterior, le-au combinat din nou în structuri numite „chimeroizi”.

Celulele mai vechi nu și-au resetat complet dezvoltarea. Ele au păstrat informații despre perioada petrecută anterior în laborator. Cu alte cuvinte, au continuat procesul aproximativ de unde îl lăsaseră.

Celulele vechi „își aminteau” ce făcuseră înainte

Într-un experiment, celule provenite din organoizi mai bătrâni au fost reasamblate și lăsate să se dezvolte doar 15 zile. Cu toate acestea, ele au început să producă tipuri de celule care, în mod normal, ar fi apărut mult mai târziu.

Cercetătorii spun că rezultatele indică existența unui „ceas intrinsec” al celulelor. Mecanismul molecular exact nu este încă înțeles. Nici rolul său complet în dezvoltarea creierului nu este cunoscut.

Experimentul amintește cât de multe mistere rămân încă în jurul memoriei și al dezvoltării neuronale. Cercetările anterioare au încercat să explice inclusiv felul în care creierul stochează amintirile, însă multe dintre procesele fundamentale sunt încă dezbătute.

Noii organoizi ar putea deveni un instrument important tocmai pentru astfel de întrebări. Cercetătorii pot urmări schimbările celulare timp de ani întregi, fără să fie nevoie să studieze direct un creier uman aflat în dezvoltare.

Miza este uriașă. Modelele ar putea ajuta la înțelegerea dezvoltării după naștere, a maturizării neuronilor și, eventual, a modului în care apar anumite boli neurologice. Iar faptul că celulele păstrează o urmă a propriei „vârste” sugerează că dezvoltarea creierului este controlată de mecanisme interne mult mai precise decât se știa până acum.