Curiosidades

Ondas cerebrales similares a las de los bebés prematuros detectadas en mini-cerebros desarrollados en laboratorio

agosto 30, 2019
Patricia

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Ondas cerebrales similares a las de los bebés prematuros detectadas en mini-cerebros desarrollados en laboratorio

Los científicos han estado cultivando modelos en miniatura de cerebros humanos en el laboratorio durante algunos años, y ahora parece que estos organoides han pasado un hito bastante importante. Investigadores de la Universidad de California (UC) en San Diego han creado los minicerebros más avanzados hasta ahora, y aparentemente han comenzado a producir ondas cerebrales que se parecen a las de los bebés prematuros.

Los minicerebros -conocidos más oficialmente como organoides cerebrales- son masas del tamaño de un guisante de tejido cerebral humano, con una estructura celular que es notablemente similar a la real. Se fabrican colocando células madre pluripotentes humanas en un cultivo que imita el entorno de un cerebro en desarrollo. Esto le dice a las células madre que comiencen a formar diferentes tipos de células cerebrales, y que se organicen en la estructura tridimensional correcta. El resultado final es básicamente un cerebro pequeño y primitivo.

Excepto que estos cerebros diminutos se están volviendo cada vez menos primitivos. Los investigadores del nuevo estudio dicen que han creado los minicerebros más avanzados y maduros hasta ahora. Esto se debe a un mejor procedimiento de cultivo de las células madre, así como a una fórmula optimizada para el cultivo en el que se cultivan.

Durante 10 meses, los investigadores cultivaron varios cientos de estos mini-cerebros, con la nueva fórmula que les permite desarrollar mejores redes de neuronas y sinapsis. Se utilizaron guías de electrodos para monitorizar las señales eléctricas que producían.

Y por supuesto, alrededor de los dos meses el equipo notó algo: estallidos de ondas cerebrales. Mientras que otras señales eléctricas han sido detectadas en otros organoides, esta es la primera vez que alguna ha producido ondas cerebrales. Al principio, las señales no eran muy comunes o complejas, pero a medida que los organoides se desarrollaban, las ondas cerebrales se volvieron más regulares y se producían a diferentes frecuencias.

«Basándonos en la actividad neuronal y la formación de redes, tenemos cientos de miles de veces más actividad de la que se informó anteriormente», dice Alysson Muotri, autor del estudio.

Curiosamente, estas ondas cerebrales parecen similares a los patrones de actividad observados en los cerebros de los bebés prematuros. Para probar esa conexión, los investigadores entrenaron un algoritmo de aprendizaje por máquina sobre las ondas cerebrales registradas de 39 brotes prematuros, entre los 6 y 9.5 meses de edad. Basado en sus ondas cerebrales, el algoritmo logró predecir cuántas semanas tenían los organoides. Eso indica que los dos son bastante similares.

El objetivo de estos organoides es cultivar modelos más precisos del cerebro humano, pero ¿qué problemas éticos se arrastran?

¿Mini-cerebros conscientes?
Si estos organoides se han desarrollado a un nivel similar al de los cerebros prematuros de los bebés, la lógica es que, con el tiempo, los cerebros cultivados en laboratorio podrían avanzar a través de las otras etapas del desarrollo humano. El resultado final podría ser la autoconciencia o incluso la conciencia. En ese momento, tendríamos el deber de cuidar a estos «seres», y usarlos para estudiar lesiones o enfermedades cerebrales requeriría debates éticos considerados.

«A medida que nos acercamos al cerebro humano, aparecerán más preocupaciones éticas», nos dice Muotri. «Si encontramos que estos organoides tienen algún tipo de conciencia, autoconciencia o sienten dolor, probablemente necesitarán tener un’estatus moral’. Esto significa que la investigación tendrá que ser más regulada, similar a lo que hacemos con los modelos animales, por ejemplo».

Afortunadamente, el equipo dice que es poco probable que el lote actual de mini-cerebros tenga alguna de esas facultades de orden superior. Al fin y al cabo, se trata de modelos bastante rudimentarios, que todavía carecen de algunas partes vitales del cerebro, así como de información sensorial procedente de cosas como la visión o la audición. Sin ellos, los mini-cerebros nunca podrían llegar a esa delicada etapa de desarrollo.

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