Ottenuti i primimodelli delcervelloche possono essereaddestratiper risolvere problemi. Il primotestai quali sono stati sottoposti questi organoidi ottenuti da cellule staminali di topo, è stato il cosiddetto problema del ‘pendolo inverso’, per esempio quello che si affronta quando si tiene un bastone in posizione verticale sul palmo della mano, impedendogli di cadere. Il risultato è pubblicato sulla rivista Cell Reports dall’Università della California a Santa Cruz.

Il gruppo di ricerca guidato dagli ingegneri informatici Ash Robbins e Mircea Teodorescu, con l’ingegnere biomolecolare David Haussler, ha posto gliorganoidi su un chipe ha utilizzatostimoli elettrici perinviare segnalia questi minuscolimodelli del cervello e per riceverli. Utilizzando ilsoftwareliberamente accessibile chiamatoBrainDance, i ricercatori hanno potutoprogrammarequesti minuscolimodelli del cervello perchérisolvesseroilproblemadel pendolo inverso. Più piccoli di un granello di pepe, gli organoidicontengono una rete di milioni di neuroni e sono unmodello preciso dello sviluppo, struttura e funzione del cervello. 

L’obiettivo ècapirein che modo le informazioni vengono trasmesse nel cervello di organismi complessi attraverso gli impulsi elettrici dei neuroni, perportarliasvolgeremeglio particolaricompiti.Le ricadute di questa ricerca sono importanti sia percapirecome funziona il più complesso degli organi, sia percomprendere malattie neurodegenerativecome quelle di Alzheimer e Parkinson, la schizofrenia o l’autismo.

“Sonocircuitineurali incredibilmenteminuscoli.Non hanno dopamina né esperienze sensoriali, non hanno un corpo da sostenere né obiettivi da perseguire, eppure quandoricevono un segnale si dimostrano plastici estrutturatial punto da risolvere un problema reale”, commenta il biologo Keith Hengen della Washington University a St. Louis, che non ha partecipato alla ricerca.

“Non si tratta solo di registrare l'attività neurale”, osserva Teodorescu. Gli organoidi di cervello sono “un'interfaccia bioelettrica a circuito chiuso in cui la risposta del tessuto modella direttamente l'input successivo. Questo – aggiunge - è ciò che ci permette di studiarel'apprendimentocomeprocesso fisico,cosa che è stata molto difficile studiare direttamente nei cervelli intatti”.

Il prossimo passo dei ricercatori sarà utilizzare organoidi più complessi, coltivati in modo da comprendere diverse regioni del cervello coinvolte nell’apprendimento.