Un studiu recent publicat în Nature Neuroscience arată că activitatea neuronală apare în creier înainte ca acesta să primească informaţii din mediul exterior. Echipa internaţională de cercetători coordonată de Universitatea din California, Santa Cruz, a descoperit că ţesutul cerebral aflat în dezvoltare generează modele electrice organizate chiar şi în absenţa oricărei experienţe senzoriale. Aceste tipare timpurii sugerează existenţa unui fel de „sistem de operare” al creierului, prezent încă din stadiile incipiente de dezvoltare, care pregăteşte modul în care vom interpreta şi construi imaginea lumii.
Studiul a utilizat organoide cerebrale, modele tridimensionale de ţesut obţinute în laborator din celule stem umane, care reproduc etapele esenţiale ale evoluţiei creierului şi permit cercetătorilor să observe procese inaccesibile în perioada intrauterină. Celulele stem au fost ghidate să formeze ţesut cerebral, iar activitatea electrică a fost monitorizată prin microcipuri specializate, similare celor folosite în calculatoare.
Pe măsură ce organoidele creşteau, oamenii de ştiinţă au observat apariţia primelor semnale electrice – aceleaşi care, într-un creier matur, stau la baza percepţiei, limbajului şi gândirii conştiente. Surprinzător, încă din primele luni de dezvoltare, înainte ca un creier să poată procesa mirosuri, sunete sau imagini, celulele sale generează spontan tipare de activitate similare celor care ulterior transformă informaţia senzorială în percepţii.
Aceste tipare respectă o logică internă, un fel de schelet funcţional care precede contactul cu mediul, şi se aseamănă cu ceea ce neuroştiinţa numeşte „mod predeterminat de activare”, o structură de bază a creierului ce defineşte limitele şi tipurile de răspunsuri pe care neuronii le pot genera. În organoide, acest mod există chiar înainte de apariţia simţurilor, indicând că arhitectura neuronală include încă de la început un ghidaj genetic.
Tal Sharf, autor principal al studiului, susţine că acest comportament auto-organizat ar putea reprezenta fundaţia pe care creierul construieşte ulterior hărţile sale interne, pregătindu-şi „instrucţiunile de funcţionare” înainte de a intra în contact cu lumea exterioară. Această perspectivă oferă noi insight-uri asupra dezvoltării creierului uman, în special legat de tulburările neurodezvoltării şi efectele substanţelor toxice, precum pesticidele sau microplasticele, asupra creierului aflat în formare.
Organoidele permit observarea directă a modului în care aceste structuri de bază sunt afectate sau modificate, iar descoperirea că tiparele autoorganizate apar fără input senzorial sugerează că evoluţia a integrat în sistemul nervos un mecanism predefinit, menit să pregătească organismul pentru interacţiunea cu lumea. Studiul deschide astfel noi direcţii de cercetare privind modul în care creierul este construit, programat şi adaptat înainte de a experimenta realitatea exterioară.
