¿Dónde y cómo se originan los pensamientos? Investigadores de la Universidad de Nagoya creen haber encontrado la respuesta en el laboratorio. Al crear un circuito cerebral vivo en una placa de Petri, descubrieron que el tálamo –la estación de relevo profunda del cerebro– actúa como el verdadero arquitecto de las funciones mentales superiores.
Construyendo un Circuito Cerebral Vivo
Científicos japoneses han logrado cultivar la primera conexión funcional entre dos regiones críticas del cerebro humano. Este avance, conseguido mediante el desarrollo de un modelo avanzado de cerebro en una placa, ha permitido observar en tiempo real cómo una región –el tálamo– actúa como un director de orquesta, organizando la maduración de otra: la corteza cerebral. La Universidad de Nagoya anunció este descubrimiento, citando detalles del estudio publicado en los Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Tradicionalmente, la ciencia consideraba al tálamo como una simple “estación de relevo” para las señales sensoriales. Sin embargo, esta última investigación revela un papel mucho más fundamental y activo. El tálamo sirve como el constructor maestro de las funciones mentales superiores.
De Células Madre a un Cerebro en una Placa
El estudio directo del desarrollo del cerebro humano presenta enormes desafíos éticos y técnicos. Para superar estos obstáculos, el equipo del profesor Fumitaka Osakada en la Universidad de Nagoya utilizó técnicas avanzadas de organoides y ensambloides.
Los investigadores primero cultivaron por separado dos modelos de tejido tridimensional a partir de células madre pluripotentes inducidas humanas (iPS): un organoide cortical y un organoide talámico. Luego, los fusionaron para crear un ensambloide: un circuito neuronal integrado que comenzó a tener vida propia. Como explicaron los autores en su comunicado de prensa, combinaron estas regiones para observar cómo interactúan durante el desarrollo.
Esta interacción es vital porque la corteza cerebral es la sede de nuestras funciones más elevadas: el pensamiento, el lenguaje y la conciencia. Está compuesta por muchos tipos especializados de neuronas que deben formar conexiones precisas. Las alteraciones en estos circuitos a menudo están en el corazón de afecciones neurológicas y psiquiátricas, como el trastorno del espectro autista.
El Tálamo: Un Director de Desarrollo
El experimento arrojó observaciones innovadoras. Apenas 14 días después de la fusión, las fibras nerviosas (axones) del organoide talámico comenzaron a crecer activamente hacia la corteza, mientras que las neuronas corticales enviaron sus propias proyecciones de regreso hacia el tálamo. Estas conexiones sinápticas funcionales imitaban fielmente la arquitectura cerebral real.
El descubrimiento clave provino del análisis genético. La corteza conectada al tálamo mostró signos de una madurez significativamente mayor que una corteza que se desarrollaba de forma aislada. Esto proporciona la primera evidencia directa de que la comunicación con el tálamo es un catalizador esencial para la maduración de la corteza cerebral humana.
Además, la actividad eléctrica en el ensambloide cerebral en una placa se propagó en patrones de ondas característicos desde el tálamo hasta la corteza. Los científicos observaron que estas señales sincronizaban la actividad de solo tipos específicos de neuronas corticales: aquellas que, a su vez, envían retroalimentación al tálamo. Esto indica un mecanismo preciso y dialógico: el tálamo no bombardea a la corteza con impulsos aleatorios, sino que “entrena” y organiza sus redes de forma selectiva. Al hacerlo, ayuda a formar los circuitos coherentes que sirven como base física del pensamiento y la conciencia.
Una Nueva Era en la Investigación Cerebral
Hemos logrado un progreso significativo en un enfoque constructivista para comprender el cerebro humano al reconstruirlo. Creemos que estos hallazgos ayudarán a acelerar la búsqueda de mecanismos subyacentes a los trastornos neurológicos y psiquiátricos y el desarrollo de nuevas terapias.
–afirmó el profesor Osakada en la declaración de la Universidad de Nagoya.
La creación de un circuito talamocortical humano funcional abre un nuevo capítulo en la neurociencia. Estos ensambloides proporcionan una plataforma poderosa para estudiar cómo nacen los pensamientos, las emociones y las percepciones en el cerebro humano, y qué sucede cuando este proceso falla. También ofrece la oportunidad de probar posibles fármacos en un entorno que se asemeja estrechamente al cerebro humano antes de que lleguen a un paciente.
Lea este artículo en polaco: Eksperyment pokazał jak powstają myśli. Mózg w naczyniu
A graduate of Journalism and Social Communication at the University of Warsaw (UW), specializing in culture, literature, and education. Professionally, they work with words: reading, writing, translating, and editing. Occasionally, they also speak publicly. Personally, they are a family man/woman (head of the family). They have professional experience working in media, public administration, PR, and communication, where their focus included educational and cultural projects. In their free time, they enjoy good literature and loud music (strong sounds).
