ΕΠΙΣΤΗΜΗ

Τρισδιάστατο μοντέλο ανθρώπινου εγκεφάλου

13s9egef1

Πιστό, τρισδιάστατο αντίγραφο του ανθρώπινου εγκεφάλου δημιούργησαν επιστήμονες από μετάξι και γέλη κολλαγόνου, ικανό να μιμηθεί τις βασικές λειτουργίες του περίπλοκου οργάνου.

Βιολόγοι κατασκεύασαν ένα είδος φαιάς ουσίας σε εργαστήριο, στην οποία προσέθεσαν νευρώνες ποντικών. Οι νευρώνες αυτοί είχαν την ικανότητα να μεταδίδουν μηνύματα ο ένας στον άλλον. Το μοντέλο αυτό έχει σχήμα ντόνατ, με τους νευρώνες να διακλαδώνονται στην τρύπα στο μέσον του. Οταν η επιστημονική ομάδα έριξε βάρη πάνω στο υλικό, σε μία προσπάθεια να μιμηθεί τις επιπτώσεις εγκεφαλικού τραύματος σε συνθήκες εργαστηρίου, οι νευρώνες του τρισδιάστατου μοντέλου εξέπεμψαν χημικά και ηλεκτρικά σήματα, αντίστοιχα με αυτά στους εγκεφάλους τραυματισμένων ζώων.

Οι επιστήμονες επιδιώκουν τώρα να αναπαραγάγουν το πείραμα με ανθρώπινους νευρώνες, ενισχύοντας την ευαισθησία τους, ώστε να καταγράφουν και άλλες νευρολογικές λειτουργίες. Το εγκεφαλικό μοντέλο θα μπορούσε έτσι να αξιοποιηθεί για τη μελέτη των τρόπων με τους οποίους οι ασθένειες, τα τραύματα και οι φαρμακευτικές ουσίες επηρεάζουν τον εγκέφαλο, χωρίς την ανάγκη πραγματοποίησης κλινικών δοκιμών σε ανθρώπους.

Η ομάδα του δρος Ντέιβιντ Κάπλαν στο Πανεπιστήμιο Tufts της Βοστώνης ανακάλυψε ότι ένα σπογγώδες μεταξωτό υλικό, επικαλυμμένο με θετικά φορτισμένο πολυμερές, επιτρέπει την καλλιέργεια νευρώνων ποντικών, ιδανικό υποκατάστατο της ανθρώπινης φαιάς ουσίας.

Η ιδέα των ερευνητών να δώσουν σχήμα ντόνατ στο υλικό και να προσθέσουν κολλαγόνο στην τρύπα του κέντρου είναι αυτή που επέτρεψε την κατασκευή αξόνων, των κλαδιών που μεταδίδουν ηλεκτρικά φορτία σε άλλους νευρώνες.

Στο πρότυπο του Lego

«Το πείραμα ακολουθεί το πρότυπο του Lego, επιτρέποντας την επέκταση του αρχικού μοντέλου, ώστε αυτό να καταστεί πιο περίπλοκο και παραπλήσιο στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Οι πιθανές επιστημονικές εφαρμογές είναι πραγματικά συναρπαστικές», λέει η δρ Γκορντάνα Νοβάκοβιτς του Πανεπιστημίου Κολούμπια, η οποία δεν συμμετείχε στην παρούσα μελέτη.