Home » D:News » Cercetătorii americani au creat primul model 3D care imită ţesutul cerebral viu

Cercetătorii americani au creat primul model 3D care imită ţesutul cerebral viu

Cercetătorii americani au creat primul model 3D care imită ţesutul cerebral viu
Publicat: 13.08.2014
Cercetătorii americani au creat primul model 3D care imită ţesutul cerebral viu, o reuşită care oferă noi posibilităţi de studiere a creierului, bolilor şi efectelor traumatismelor asupra sistemului nervos central, potrivit unui studiu publicat luni.

Modelul, care imită o structură corticală complexă, este capabil de reacţii biochimice şi electrofiziologice şi poate funcţiona, în laborator, timp de câteva luni, potrivit cercetătorilor al căror studiu a apărut în publicaţia Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ediţia din 11-15 august.

Creierul uman rămâne unul dintre organele cel mai puţin înţelese raportat la complexitatea şi dificultăţile de studiere a fiziologiei sale în cazul persoanelor vii, se arată în studiul cercetătorilor de la Universitatea Tufts din Massachusetts, Statele Unite ale Americii.

„Există puţine posibilităţi de studiere profundă a unui creier viu, un domeniu de cercetare unde trebuie, deci, să găsim mereu noi modalităţi de a înţelege şi trata o gamă largă de probleme neurologice”, a subliniat profesorul David Kaplan, şeful departamentului de inginerie biomedicală al Universităţii Tufts şi autorul principal al acestui studiu finanţat de National Institutes of Health (SUA).

Cercetătorii nu au încercat simpla reproducere a circuitelor nervoase din creier, ci au reuşit să creeze o structură modulară care imită caracteristicile esenţiale ale funcţiilor fiziologice ale ţesutului cerebral.

Fiecare dintre module combină două materiale cu proprietăţi diferite. Este vorba despre o structură poroasă mai rigidă, realizată din proteine de soia, pe suprafaţa căreia se ancorează neuroni proveniţi din ţesutul cortical al şoarecilor, şi o matrice de colagen care poate fi străpunsă de prelungirile ramificate ale neuronilor, pentru a se conecta între ei, în 3D.

Toate aceste module au fost asamblate în cercuri concentrice astfel încât să simuleze straturile neocortexului (cea mai mare parte a creierului, alcătuită din cele două emisfere cerebrale).

„Ţesutul şi-a menţinut viabilitatea, în laborator, cel puţin nouă săptămâni, o perioadă mult mai îndelungată decât în cazul culturilor de celule cerebrale crescute doar pe un strat de colagen” folosite până acum în timpul studiilor”, a declarat Min Tang-Schomer, cercetătoare la Universitatea Tufts. Matricea rigidă, din proteine de soia, permite formarea unei reţele de conexiuni neuronale esenţiale pentru activitatea cerebrală, a mai precizat Tang-Schomer.

Folosind acest model, cercetătorii au putut studia efectele multiple ale traumatismelor asupra creierului, deteriorările apărute la nivel celular, activitatea electrofiziologică şi schimbările neurochimice apărute în urma rănilor.

De exemplu, atunci când cercetătorii au scăpat o greutate peste modelul de ţesut cerebral pentru a simula un traumatism grav, ţesutul a produs cantităţi mari de glutamat, un neurotransmiţător secretat de celulele cerebrale în urma unei răni a creierului.

Pentru cercetători, acest model 3D oferă ocazia unică de a reproduce în timp real reacţiile neurofiziologice şi funcţiile cerebrale în cadrul experimentelor care nu pot fi efectuate pe oameni sau animale.

Surse: Mediafax, NIH, NBC News, New York Times, Tufts

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Un mecanim italian explică la câți kilometri trebuie să schimbi uleiul de motor ca să nu afectezi turbina
Un mecanim italian explică la câți kilometri trebuie să schimbi uleiul de motor ca să nu afectezi turbina
Bananele care nu se mai înnegresc după ce sunt tăiate, așteptate în magazinele din Marea Britanie
Bananele care nu se mai înnegresc după ce sunt tăiate, așteptate în magazinele din Marea Britanie
Un compus produs de bacteriile intestinale ar putea accelera modificările asociate bolii Alzheimer
Un compus produs de bacteriile intestinale ar putea accelera modificările asociate bolii Alzheimer
Babilonul chiar a fost primul oraș al lumii? Imnul pierdut descifrat după milenii
Babilonul chiar a fost primul oraș al lumii? Imnul pierdut descifrat după milenii
Turnul Babel a existat? Povestea biblică, urmele descoperite în Babilon și capodoperele inspirate de el
Turnul Babel a existat? Povestea biblică, urmele descoperite în Babilon și capodoperele inspirate de el
Un experiment pe Pământ întărește ipoteza că Enceladus ar putea găzdui viață
Un experiment pe Pământ întărește ipoteza că Enceladus ar putea găzdui viață
Oamenii de știință au descoperit cum se repară singură retina afectată
Oamenii de știință au descoperit cum se repară singură retina afectată
Roca din care a fost construit Sfinxul ascundea un crocodil vechi de 45 de milioane de ani
Roca din care a fost construit Sfinxul ascundea un crocodil vechi de 45 de milioane de ani
Remediile din orice bucătărie care pot calma tusea fără medicamente
Remediile din orice bucătărie care pot calma tusea fără medicamente
O femeie de 100 de ani mănâncă acest fruct în fiecare dimineață
O femeie de 100 de ani mănâncă acest fruct în fiecare dimineață
Cele trei băuturi pe care le au în comun persoanele centenare
Cele trei băuturi pe care le au în comun persoanele centenare
Un oraș din Japonia a inventat mii de locuitori ca să ia mai mulți bani de la stat
Un oraș din Japonia a inventat mii de locuitori ca să ia mai mulți bani de la stat
Un nou tip de asfalt ar putea rezista până la 20 de ani. Ce ingredient special folosește?
Un nou tip de asfalt ar putea rezista până la 20 de ani. Ce ingredient special folosește?
Eurostat: Aproape o cincime dintre români nu își permit o masă consistentă o dată la două zile
Eurostat: Aproape o cincime dintre români nu își permit o masă consistentă o dată la două zile
13 octombrie 1307 – Arestarea Cavalerilor Templieri. A început atunci superstiția „Vinerea 13”?
13 octombrie 1307 – Arestarea Cavalerilor Templieri. A început atunci superstiția „Vinerea 13”?
De ce oamenii repetă afirmații în fiecare dimineață? Când pot ajuta și când nu fac aproape nimic
De ce oamenii repetă afirmații în fiecare dimineață? Când pot ajuta și când nu fac aproape nimic
Cine a inventat alfabetul? Drumul literelor de la hieroglifele egiptene la alfabetul latin
Cine a inventat alfabetul? Drumul literelor de la hieroglifele egiptene la alfabetul latin
Șase moduri în care tehnologia ne poate ajuta să trăim mai „analogic”
Șase moduri în care tehnologia ne poate ajuta să trăim mai „analogic”