Investigadores japoneses recrean un cerebro pieza a pieza

Investigadores de la Universidad de Tokio han creado un método para hacer crecer y conectar neuronas individuales usando patrones geométricos para conectar las neuronas de manera más precisa, célula por célula.

Hasta ahora, los investigadores han creado materia cerebral simple usando “cultivos in vitro”, un proceso que hace crecer las neuronas al azar en un grupo. Las conexiones asociadas con estas culturas son aleatorias, lo que hace que el tejido cerebral sea difícil de estudiar.

“Los modelos de cultivo in vitro son herramientas esenciales porque se aproximan a redes de neuronas relativamente simples y son controlables experimentalmente”, dijo el autor del estudio Shotaro Yoshida. “Estos modelos han sido fundamentales en el campo durante décadas. El problema es que son muy difíciles de controlar, ya que las neuronas tienden a establecer conexiones al azar entre sí. Si podemos encontrar métodos para sintetizar redes de neuronas de una manera más controlada, es probable que estimule los avances más importantes en nuestra comprensión del cerebro “.

Yoshida y el equipo observaron más de cerca cómo se comportan las neuronas y descubrieron que podrían entrenarse para conectarse utilizando placas microscópicas hechas de “material sintético adhesivo a las neuronas”. Parecen pequeñas sartenes con asas extra y “cuando se colocan en la microplaca, el cuerpo celular de una neurona se asienta en el círculo, mientras que el axón y las dendritas, las ramas que permiten que las neuronas se comuniquen entre sí, crecen longitudinalmente a lo largo de los rectángulos “.

Posteriormente, los investigadores conectaron las neuronas, probando si actuarían simultáneamente según lo predicho.

“Lo que era especialmente importante en este sistema era tener control sobre cómo se conectaban las neuronas”, dijo Yoshida. “Diseñamos las microplacas para que se puedan mover, de modo que al empujarlas, podríamos mover físicamente dos neuronas una al lado de la otra. Una vez que los colocamos juntos, podríamos probar si las neuronas fueron capaces de transmitir una señal “.

Y esto funcionó.

“Es, hasta donde sabemos, la primera vez que se utiliza una microplaca móvil para influir morfológicamente en las neuronas y formar conexiones funcionales”, dijo el investigador Shoji Takeuchi. “Creemos que la técnica finalmente nos permitirá diseñar modelos de redes neuronales simples con resolución de celda única. Es una perspectiva emocionante, ya que abre muchas nuevas vías de investigación que no son posibles con nuestro conjunto actual de herramientas experimentales “.

Este es solo el primer paso para esta tecnología, considerando los millones de neuronas necesarias para comer, respirar y dormir (y usar Internet).

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