Cientistas japoneses da Universidade de Nagoya recriaram com sucesso circuitos cerebrais humanos em laboratório, utilizando modelos multicamadas chamados assembloides. Essa inovação, divulgada em janeiro de 2026, permitiu observar em tempo real a interação entre o tálamo e o córtex, revelando a função decisiva do tálamo na maturação e organização das redes neurais corticais.
A pesquisa, publicada no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences, marca um avanço significativo na neurociência. Ao invés de organoides cerebrais isolados, que mimetizam apenas uma região, os assembloides combinam diferentes partes do cérebro cultivadas a partir de células-tronco pluripotentes induzidas (iPS), recriando conexões complexas.
Essa abordagem inovadora supera limitações éticas e técnicas da pesquisa direta em tecido cerebral humano, oferecendo uma plataforma robusta para investigar como os circuitos neurais se formam e amadurecem. O entendimento aprofundado desses processos é vital para desvendar as raízes biológicas de condições neurodesenvolvimentais, como o transtorno do espectro autista (TEA), conforme relatado pela ScienceDaily.
O tálamo como maestro do desenvolvimento cortical
Estudos anteriores em roedores já indicavam a importância do tálamo na organização dos circuitos corticais. No entanto, a forma como essa interação ocorre no cérebro humano permanecia um mistério até agora. A equipe de pesquisa, liderada pelo professor Fumitaka Osakada e pelo estudante Masatoshi Nishimura, da Universidade de Nagoya, projetou assembloides que modelam especificamente a comunicação entre o tálamo e o córtex.
Eles observaram que as fibras nervosas do tálamo cresciam em direção ao córtex, enquanto as fibras corticais se estendiam na direção oposta, formando sinapses que espelham as conexões cerebrais humanas reais. Comparando a expressão gênica no córtex do assembloide com um organoide cortical autônomo, a equipe notou que o tecido cortical conectado ao tálamo demonstrava maior maturidade. Esse achado sugere que a comunicação tálamo-córtex impulsiona o crescimento e desenvolvimento cortical.
A pesquisa detalhou ainda como os sinais viajam através do assembloide. A atividade neural se propagava do tálamo para o córtex em padrões de onda, gerando atividade sincronizada nas redes corticais. Curiosamente, essa sincronização foi observada em neurônios piramidais do trato (PT) e cortico-talâmicos (CT), que enviam sinais de volta ao tálamo, enquanto os neurônios intratelencefálicos (IT) não apresentaram a mesma sincronia. Isso indica que a entrada talâmica fortalece seletivamente tipos específicos de neurônios, auxiliando na formação de redes coordenadas e na maturação funcional.
Novas perspectivas para distúrbios neurológicos
A capacidade de recriar e observar circuitos cerebrais humanos em laboratório oferece uma ferramenta inédita para o estudo de distúrbios neurológicos. Condições como o transtorno do espectro autista (TEA) são frequentemente associadas a anomalias no desenvolvimento e funcionamento dos circuitos corticais. Compreender as interações tálamo-córtex em um modelo humano pode esclarecer os mecanismos subjacentes a essas patologias.
Este sistema pode revolucionar a forma como os cientistas investigam doenças neurológicas, permitindo testar terapias e medicamentos de forma mais eficaz e personalizada. A precisão na mimetização do desenvolvimento cerebral humano abre portas para a descoberta de biomarcadores e para o desenvolvimento de intervenções mais direcionadas, com potencial para impactar milhões de vidas.
O trabalho dos cientistas japoneses não apenas expande nosso conhecimento fundamental sobre o cérebro humano, mas também estabelece uma base para futuras pesquisas translacionais. A utilização desses assembloides promete acelerar o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas e diagnósticas, transformando a abordagem de doenças complexas do sistema nervoso central.
