La neuroingeniería de precisión permite reproducir ‘in vitro’ funciones cerebrales complejas

Investigadores de la Universidad de Tohoku (Sendai, Japón) y de la Universidad de Barcelona, ​​mediante herramientas de neuroingeniería, han diseñado circuitos neuronales ‘in vitro’ que reproducen la capacidad de segregación e integración de los circuitos cerebrales y que permiten entender las claves de la reconfiguración dinámica del cerebro.

«Este estudio demuestra la importancia de la organización modular para maximizar la flexibilidad de un circuito neuronal. También ilustra el potencial de las herramientas in vitro y los modelos biofísicos para avanzar en la comprensión de fenómenos colectivos en un sistema complejo tan fascinante y rico como el cerebro», explica Jordi Soriano investigador del Instituto de Sistemas Complejos de la UB (UBICS) y coautor del trabajo.

El modelo de cerebro ‘in vitro’ que han desarrollado los investigadores consiste en cuatro módulos interconectados, cada uno de los cuales representa un circuito neuronal especializado (por ejemplo, en la vista o en el oído). Los cuatro módulos están recubiertos de proteínas adhesivas y nutrientes donde se desarrollan neuronas, que se conectan entre ellas dentro de un módulo y con otras neuronas en módulos lejanos. La neuroingeniería de precisión permite controlar cuántas conexiones pasan de un módulo a otro y, por tanto, permite ajustar el grado de acoplamiento físico entre módulos. En este modelo los estímulos corresponden a activaciones espontáneas de neuronas.

 

La neuroingeniería de precisión permite reproducir ‘in vitro’ funciones cerebrales complejas