Organoides cerebrais conectados em rede exibem aprendizado básico em laboratório

Pesquisadores da Universidade de Tóquio, no Japão, conseguiram conectar fragmentos de tecido cerebral humano cultivados em laboratório e observar um tipo simples de aprendizado. O estudo, liderado pelo neurocientista Yoshiho Ikeuchi, foi publicado em 28 de setembro na revista Communications Biology.

Os organoides são estruturas desenvolvidas a partir de células humanas reprogramadas para um estado semelhante ao de células-tronco, que reproduzem parte da organização e da atividade do cérebro. Eles não formam um cérebro completo, mas permitem estudar processos que não podem ser testados diretamente em pessoas.

No experimento, os cientistas criaram redes com um, dois e três organoides, colocados sobre chips com eletrodos que permitiam estimular o tecido e registrar sua atividade. Após um período de crescimento, as estruturas se conectaram por meio de axônios e passaram a exibir atividade elétrica sincronizada.

Durante duas semanas, os pesquisadores aplicaram estímulos elétricos repetidos em pontos específicos e acompanharam as respostas em outras regiões da rede. O objetivo era verificar se o tecido aprenderia a distinguir a origem dos sinais.

No início, as respostas eram muito parecidas e difíceis de diferenciar. Após as sessões, uma mudança clara apareceu apenas nas redes com três organoides: nelas, o terceiro organoide passou a responder de forma diferente aos estímulos recebidos pelos outros dois, com respostas mais rápidas, estáveis e fáceis de identificar.

O mesmo não ocorreu nos sistemas com um ou dois organoides, nem nos que não receberam estímulos, o que indica que a organização em rede e a repetição dos sinais foram determinantes para a mudança observada.

Os pesquisadores destacam que se trata de um aprendizado básico, distante do funcionamento de um cérebro humano completo. Ainda assim, o resultado sugere que a forma como o tecido é organizado influencia a capacidade de processar informações.

De acordo com o estudo, esse tipo de arranjo pode ser importante mesmo em estruturas muito menores. Com esse modelo, cientistas podem investigar como surgem circuitos neurais e como o cérebro desenvolve a capacidade de distinguir informações. A expectativa é que, em pesquisas futuras, esses sistemas sejam testados com tarefas mais complexas.