International
Cercetătorii au creat „neuroboții”, agregate vii cu activitate și mișcare avansată. La ce concluzii au ajuns
Cercetatori / sursa foto: dreamstime.com
Din cuprinsul articolului
Cercetătorii au dezvoltat „neuroboții”, structuri vii formate din celule de broască și țesut neural, capabile de mișcări mai complexe și cu potențial medical, relatează iflscience.com.
Cercetătorii dezvoltă neuroboții, structuri vii cu comportament complex
O echipă de biologi dezvoltă o nouă generație de structuri vii microscopice, capabile să se deplaseze și să manifeste comportamente mai sofisticate decât versiunile anterioare. Acestea au fost denumite neuroboți și sunt realizate dintr-o combinație de celule embrionare și țesut neural provenit de la broaște.
Proiectul aparține cercetătorilor de la Universitatea Tufts din Massachusetts și continuă o linie de studiu începută în 2020, când aceiași oameni de știință au creat primii „bioboți” din celule ale speciei Xenopus laevis.
Primele versiuni puteau să se deplaseze și să se reproducă
Structurile inițiale au demonstrat comportamente de bază. Ele se puteau deplasa pe suprafețe și aveau capacitatea de a aduna celule libere pentru a forma noi structuri similare, proces repetat până la patru generații.
Noua etapă a cercetării introduce celule neuronale în aceste agregate, pentru a observa dacă apar funcții suplimentare.
Sistemul nervos schimbă forma și comportamentul
Pentru a obține neuroboții, cercetătorii au combinat țesut de piele aflat în dezvoltare cu celule precursoare neuronale provenite din alți embrioni. În scurt timp, celulele de piele au înconjurat componenta neurală, formând o structură sferică.
Ulterior, la suprafață au apărut celule multiciliate, care generează mișcarea prin intermediul unor structuri fine asemănătoare unor fire de păr.
„Integrarea unui sistem nervos modifică forma (morfologia) și funcția neuroboților”, a declarat autoarea principală, Haleh Fotowat.
„Comparativ cu bioboții, neuroboții sunt mai alungiți, prezintă tipare distincte de exprimare a celulelor multiciliate, au o activitate crescută și comportamente spontane mai complexe și trec prin schimbări semnificative în expresia globală a genelor”, a spus ea.
Cercetători. Sursa foto: Pixabay
Activitatea crește sub influența stimulilor chimici
Observațiile arată că noile structuri se mișcă mai variat decât versiunile anterioare. Complexitatea acestor mișcări crește atunci când neuroboții sunt expuși la substanțe care stimulează activitatea neurală.
Acest rezultat sugerează o legătură directă între prezența celulelor nervoase și comportamentul observat.
Cercetarea ridică întrebări fundamentale despre viață
Coordonatorul studiului, Michael Levin, consideră că aceste structuri pot oferi răspunsuri la întrebări esențiale despre organizarea vieții.
„Toate acestea ating întrebări extrem de fundamentale […], și anume dacă un sistem nervos se poate dezvolta într-un context complet nou, care nu este rezultatul a milioane de ani de selecție naturală și, dacă da, cum se raportează și cum funcționează într-un astfel de mediu biologic sintetic sau chiar cum își poate modifica și amplifica răspunsurile și comportamentele”, a declarat acesta.
Posibile aplicații în medicină regenerativă
Pe lângă interesul teoretic, cercetarea are și implicații practice. Experimente anterioare au arătat că structuri similare, realizate din celule umane, pot accelera refacerea conexiunilor neuronale după leziuni.
Această capacitate deschide perspective pentru utilizarea lor în tratamente de regenerare tisulară.
Comunitatea științifică rămâne prudentă referitor la neuroboți
Nu toți specialiștii consideră rezultatele surprinzătoare. Unii cercetători susțin că aceste comportamente sunt previzibile, având în vedere natura celulelor utilizate.
În 2023, biologul Jamie Davies, de la Universitatea din Edinburgh, declara pentru Scientific American: „În mare parte, comunitatea care studiază embrionii de Xenopus și cunoaște aceste celule nu a înțeles cu adevărat care este motivul entuziasmului.”
Studiul propune o nouă perspectivă asupra organizării celulare
Cercetarea sugerează că aceleași celule, cu același cod genetic, pot genera forme și comportamente diferite atunci când sunt plasate în contexte noi.
Neuroboții devin astfel un model experimental pentru explorarea modului în care structura și mediul influențează funcțiile biologice.
