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Los investigadores observaron actividad eléctrica en los canales de los electrodos por encima de los organoides, lo que demuestra que los organoides reaccionaban al estímulo de la misma manera que el tejido circundante. David Bailot/UC San Diego
Un equipo de ingenieros y neurocientíficos ha demostrado por primera vez que organoides de cerebro humano implantados en ratones han establecido conectividad funcional con el córtex de los animales y respondido a estímulos sensoriales externos. Los organoides implantados reaccionaron a estímulos visuales del mismo modo que los tejidos circundantes, una observación que los investigadores pudieron realizar en tiempo real durante varios meses gracias a un innovador montaje experimental que combina matrices de microelectrodos de grafeno transparente e imágenes de dos fotones.
El equipo, dirigido por Duygu Kuzum, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de California en San Diego, detalla sus hallazgos en el número del 26 de diciembre de la revista Nature Communications. El equipo de Kuzum colaboró con investigadores del laboratorio de Anna Devor, de la Universidad de Boston; del laboratorio de Alysson R. Muotri, de la UC San Diego; y del laboratorio de Fred H. Gage, del Instituto Salk.
Los científicos llevan muchos años investigando con células madre y, a medida que avanza el desarrollo de la tecnología, los investigadores han logrado cultivar órganos humanos e incluso pequeños cerebros humanos con éxito.
Si bien el cultivo de estos órganos humanos, como el hígado, ha demostrado ser un éxito, el trasplante a un nuevo cuerpo es donde radican las complicaciones, ya que algunos cuerpos simplemente rechazan los nuevos órganos. En concreto, un estudio publicado a finales de diciembre de 2022 detalla que científicos de la Universidad de Stanford tomaron organoides cerebrales humanos y los implantaron en ratas por primera vez.
Los investigadores desarrollaron experimentos que combinan conjuntos de microelectrodos hechos de grafeno transparente e imágenes de dos fotones, una técnica de microscopía que puede obtener imágenes de tejidos vivos de hasta un milímetro de espesor. David Bailot/UC San Diego
Además, los investigadores descubrieron que los minicerebros humanos empezaron a establecer conexiones con el cerebro de la rata, formando vías entre el minicerebro humano y las neuronas de la rata. El nuevo estudio detalla que los investigadores pudieron ver por primera vez las respuestas de las ratas cuando fueron expuestas a diferentes pruebas.
Por ejemplo, los investigadores hicieron destellar luces blancas brillantes a las ratas y observaron la respuesta de las distintas células del minicerebro humano. Los investigadores pudieron medir un pico eléctrico significativo que se rastreó hasta la corteza visual del cerebro.
¿Por qué es importante? En el pasado, los investigadores tuvieron dificultades para medir las respuestas del minicerebro humano en sujetos de experimentación, ya que la actividad cerebral era fugaz y sólo duraba unos milisegundos. Pero ahora se han logrado avances que permitirán a los investigadores profundizar en pruebas que, con el tiempo, arrojarán resultados interesantes sobre cómo responde el cerebro a los distintos sentidos.
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