
Cientistas de Harvard criam girinos ciborgues para tratar transtornos mentais
Cientistas da Universidade de Harvard, nos EUA, criaram girinos ciborgues implantando eletrodos em seus cérebros, que podem ajudar a compreender transtornos mentais como autismo e esquizofrenia.
O experimento, detalhado em um estudo publicado na última quarta-feira (11), implantou os eletrodos em embriões de girinos, antes mesmo da formação cerebral, para entender como o nosso cérebro adquire consciência.
O que os cientistas, inicialmente, queriam desvendar é como conseguimos gerar pensamentos complexos, coordenar ações, refletir e crescer somente pela junção de células embrionárias.
Os girinos ciborgues podem ajudar a responder essa pergunta e, além disso, se tornar uma alternativa viável para diagnosticar autismo, bipolaridade e esquizofrenia.
O experimento de Harvard identificou um material perfluoropoliétero (PFPE) com maciez e maleabilidade similares aos do cérebro. Com isso, os cientistas usaram o material para construir uma rede com condutores muito finos que inseriram em uma placa neural, estrutura acessível que forma o tubo neural dos embriões da espécie Xenopus laevis.
O tubo neural é a estrutura que dá origem ao encéfalo e à medula espinhal, sendo o precursor do cérebro. Ao integrar o dispositivo com eletrodos à placa neural, os cientistas conseguiram monitorar de maneira estável e contínua a atividade cerebral durante cada estágio embrionário.
O estudo evidencia que o dispositivo se integra facilmente ao cérebro durante seu desenvolvimento ao mesmo tempo que monitora atividade elétrica de cada célula cerebral com precisão de milissegundos. Além disso, o dispositivo não impactou o desenvolvimento dos embriões, que se tornaram os girinos ciborgues, conforme esperado.
Como os girinos ciborgues podem diagnosticar autismo e outros transtornos
De acordo com Jia Liu, professor de bioengenharia da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard, o experimento pode oferecer novos insights sobre o desenvolvimento cerebral.
Além disso, os girinos ciborgues, segundo Liu, podem ir além de simplesmente diagnosticar autismo, bipolaridade e esquizofrenia. O experimento pode ser uma porta para novas terapias.
“Autismo, transtorno de bipolaridade e esquizofrenia podem surgir nos primeiros estágios de desenvolvimento do cérebro. No entanto, não há ferramentas para analisar a atividade neural no estágio embrionário. Por isso, nossa tecnologia pode desbloquear uma área atualmente inacessível”, afirmou o cientista.
Os cientistas também investigaram uma antiga hipótese da biologia regenerativa. Em um segundo experimento, a equipe implantou o dispositivo em axolotes, anfíbio que continua sendo larva até na fase adulta e consegue regenerar seus membros.
Nesse experimento, os cientistas confirmaram que a atividade neural no cérebro retorna, temporariamente, a um estágio anterior do desenvolvimento após a amputação.
Antes da criação do dispositivo dos girinos ciborgues, era impossível testar essa teoria em tempo real.
O próximo passo dos cientistas é adaptar o sistema para usar em ratos. Em roedores, o desenvolvimento cerebral ocorre em úteros e dependem de fertilização in vitro e transmissões mais avançadas de sinais cerebrais.
Por fim, além de fornecer caminhos para tratar transtornos como autismo e esquizofrenia, os cientistas querem usar a técnica dos girinos ciborgues para regeneração neural.