Creierul uman este „preconfigurat” cu instrucţiuni pentru a înţelege lumea, arată un nou studiu
O echipă internaţională de cercetători, condusă de Universitatea din California, Santa Cruz, a realizat un studiu revoluţionar care sugerează că creierul uman este dotat cu instrucţiuni înnăscute pentru a interacţiona cu lumea din jur. Această descoperire, publicată în revista Nature Neuroscience, se bazează pe observaţii efectuate asupra unor modele miniaturale de ţesut cerebral uman, cunoscute sub numele de organoide.
Tal Sharf, cercetător la Şcoala de Inginerie Baskin, a explicat că aceste organoide, cultivate în laborator, demonstrează o interacţiune clară între celulele cerebrale, formând circuite autoasamblate chiar înainte ca individul să aibă vreo experienţă senzorială. Această activitate electrică timpurie sugerează existenţa unui „sistem de operare” primordial al creierului, care se dezvoltă înainte de a fi influenţat de stimuli externi.
Studiul are implicaţii semnificative pentru înţelegerea dezvoltării creierului uman, oferind o bază pentru cercetarea tulburărilor de neurodezvoltare. De asemenea, cercetătorii speră că prin aprofundarea cunoştinţelor despre aceste procese fundamentale, vor putea evalua impactul toxinelor, cum ar fi pesticidele şi microplasticele, asupra creierului în formare.
Creierul în dezvoltare
Creierul uman, similar unui computer, funcţionează prin semnale electrice care activează neuronii. Activitatea electrică a creierului se dezvoltă în perioada sarcinii, iar organoidele oferă o modalitate unică de a studia aceste procese. Echipa de cercetători a reuşit să determine celulele stem să formeze ţesut cerebral, măsurând apoi activitatea electrică cu ajutorul microcipurilor specializate.
Observaţiile au arătat că, în primele luni de dezvoltare, celulele cerebrale emit semnale electrice caracteristice, chiar înainte ca individul să fie capabil să perceapă informaţii senzoriale complexe. Această activitate nu este aleatorie, ci se desfăşoară conform unor tipare predeterminate, sugerând că creierul are o structură de bază care se dezvoltă înainte de a interacţiona cu mediul.
Sisteme autoorganizate
În cadrul studiului, Tal Sharf şi colegii săi au observat că organoidele prezintă similitudini surprinzătoare cu modul predeterminat al creierului. Chiar şi fără input senzorial, aceste modele activează un repertoriu complex de tipare temporale, sugerând un plan genetic codificat în arhitectura neuronală. Această descoperire deschide noi perspective pentru înţelegerea modului în care sistemul nervos central construieşte o reprezentare a lumii.
Sharf a subliniat că aceste sisteme autoorganizate ar putea constitui baza pentru construirea unei hărţi cognitive care ne permite să navigăm şi să interacţionăm cu mediul. Cunoaşterea faptului că organoidele pot produce structura de bază a creierului uman oferă oportunităţi promiţătoare pentru cercetarea neurodezvoltării, afecţiunilor neurologice şi efectelor toxinelor asupra creierului în dezvoltare.
