Os cientistas estão tentando criar o cérebro de humanos e outros animais o mais próximo possível do presente. Isso é importante para experimentos, transplante de órgãos e estudo de doenças. É possível que num futuro próximo seja possível cultivar amostras com consciência em tubos de ensaio.
Porcos sem cabeça
Em abril de 2018, a revista Nature publicou uma carta aberta de 17 importantes neurofisiologistas do mundo pedindo o desenvolvimento de regras e restrições para experimentos com tecido nervoso cultivado artificialmente, já que muito em breve será possível recriar não só as estruturas, mas também as funções do cérebro. Em outras palavras, é muito provável que algumas amostras de laboratório estejam prestes a mostrar sinais de consciência, e você precisa estar preparado para isso. Na verdade, esta foi uma resposta a um relatório de cientistas da Universidade de Yale que mantiveram o cérebro do porco, separado do corpo, vivo por 36 horas. Um sistema de bomba aquecida BrainEx especialmente projetado e um substituto de sangue sintético foram usados para restaurar a circulação sanguínea nos cérebros de mais de cem animais quatro horas depois de serem decapitados. Nos cérebros reanimados dessa maneira, bilhões de células nervosas vivas e eficientes foram encontradas. No entanto, não houve atividade elétrica - isso foi mostrado por um eletroencefalograma. Portanto, os cientistas concluíram que o cérebro está vivo, mas está em coma, o que significa que não há consciência. De acordo com os autores do trabalho, os cérebros de porco revitalizados podem servir ainda como material para testar novos medicamentos para câncer ou doença de Alzheimer. Além disso, tecnicamente, essa descoberta pode ser vista como uma forma de manter um órgão vivo para posterior transplante ou de fazer um cérebro cultivado em laboratório funcionar. De acordo com os autores do trabalho, os cérebros de porco revitalizados podem servir ainda como material para testar novos medicamentos para câncer ou doença de Alzheimer. Além disso, tecnicamente, essa descoberta pode ser vista como uma forma de manter um órgão vivo para posterior transplante ou de fazer um cérebro cultivado em laboratório funcionar. De acordo com os autores do trabalho, os cérebros de porco revitalizados podem servir ainda como material para testar novos medicamentos para câncer ou doença de Alzheimer. Além disso, tecnicamente, essa descoberta pode ser vista como uma forma de manter um órgão vivo para posterior transplante ou de fazer um cérebro cultivado em laboratório funcionar.
Cérebros em um tubo de ensaio
Esse problema tem sido abordado de perto desde meados dos anos 2000, quando biólogos japoneses desenvolveram sistematicamente o córtex cerebral, a glândula pituitária e a cúpula óptica - uma conseqüência da parede diencéfalo no embrião de mamíferos. As células-tronco têm sido usadas em todos os lugares como materiais de construção. Em 2012, cientistas americanos obtiveram em condições de laboratório um prosencéfalo com córtex, cujo estágio de desenvolvimento correspondia ao cérebro de um embrião humano no final do primeiro trimestre de gravidez. Os especialistas da Universidade de Stanford foram além e, três anos depois, criaram pequenos caroços que imitam o cérebro de um bebê recém-nascido imediatamente após o nascimento. Ao mesmo tempo, pesquisadores da Universidade de Ohio cultivaram um cérebro humano completo a partir de células-tronco, correspondendo ao nível de um embrião de cinco semanas. De acordo com os autores do experimento,reproduzia quase completamente todas as áreas principais do cérebro, mas faltava sistema vascular. Portanto, ele não poderia desenvolver e funcionar mais.
Pequeno mas remoto
Os cérebros de tubo de ensaio ainda são muito pequenos. Por exemplo, as dimensões das amostras de Stanford são de apenas três a quatro milímetros. O órgão feito em Ohio não é maior do que uma borracha na ponta de um lápis.
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A principal razão para a diminuição é a falta de oxigênio e nutrientes, que o sistema vascular entrega aos órgãos internos. Os cérebros artificiais não possuem tal sistema, e a única maneira possível de as moléculas das substâncias necessárias penetrarem é através dos tecidos.
Além disso, a solução nutritiva na qual os cérebros são cultivados não é capaz de reproduzir totalmente o microambiente específico no qual o cérebro humano cresce e se desenvolve. Isso, por sua vez, limita o acesso de moléculas sinalizadoras que transmitem sinais, ou estímulos, de uma célula para outra. Em um organismo vivo, distúrbios na transmissão de sinais levam ao desenvolvimento de câncer, doenças autoimunes e diabetes, nos artificiais - a limitação de tamanho.
Cérebro de Neandertal
Uma das soluções possíveis é a criação de animais quimera, ou seja, o transplante das partes crescidas do cérebro humano para algum animal de laboratório. Os primeiros experimentos foram realizados em ratos. Em 2015, especialistas do Salk Institute for Biological Research (EUA) anunciaram que transplantaram organelas cultivadas em tubo de ensaio para o cérebro de roedores e conseguiram conectá-las ao sistema circulatório de animais. Após três meses, 80 por cento dos ratos tiveram tecido neural artificial enxertado. É verdade que, conforme os autores da nota de trabalho, os roedores operados não se tornaram mais espertos: seu comportamento não diferia do usual. Os cientistas acreditam que essa pesquisa vai revolucionar a medicina regenerativa e permitir que células crescidas sejam implantadas em humanos. Se os experimentos derem certo, será possível transplantar qualquer organela criada em tubo de ensaio - inclusive as de Neandertal. Não faz muito tempo, biólogos americanos obtiveram o cérebro de um Neandertal em laboratório. Para isso, uma mutação característica do genoma dos povos antigos foi introduzida no DNA das células-tronco. Uma mutação mudou radicalmente a estrutura das conexões neurais e até mesmo a forma das organelas.
Os neurônios no tecido nervoso do Neandertal migraram mais rápido e formaram menos sinapses em comparação com o cérebro humano. Segundo os autores do estudo, isso é semelhante ao que acontece nas organelas feitas de células autistas. Mas o próprio tecido neural artificial diz pouco sobre como o cérebro adulto funcionará - e é nisso que os cientistas estão especialmente interessados.
Para entender todos os processos que ocorrem no cérebro de Neandertal, você precisa fixar a atividade elétrica nele, o que indica consciência. E aqui os cientistas entrarão na zona cinzenta, sobre a qual alertaram os autores da carta de abril. Eles terão um modelo experimental maravilhoso que ajudará a responder muitas perguntas, mas esse modelo sentirá tudo e provavelmente compreenderá.
Alfiya Enikeeva
