Publicado: noviembre 24, 2025, 6:00 am
¿En qué momento de la vida empieza nuestro cerebro a formar pensamientos ? ¿En el seno materno? ¿Después de nacer, como respuesta a nuestras experiencias sensoriales del mundo que nos rodea? ¿O nacemos, quizá, con un cerebro ‘preconfigurado’ en el que la capacidad de pensar ya viene ‘de serie’? Son preguntas a las que los filósofos llevan siglos enfrentándose. Y ahora, un nuevo estudio de investigadores de la Universidad de California en Santa Cruz y recién publicado en ‘Nature Neuroscience’ , se ha acercado más que nunca a la respuesta. Utilizando diminutos modelos de tejido cerebral humano, los llamados ‘organoides’, los investigadores han estudiado cómo surge la actividad eléctrica en el cerebro. Y han descubierto que los primeros ‘destellos’ ocurren en patrones bien estructurados y que no dependen de experiencias externas. Lo cual sugiere que el cerebro humano ya incorpora, de origen, instrucciones concretas sobre cómo navegar e interactuar con el mundo. «Estas células – afirma el ingeniero biomolecular Tal Sharf, autor principal del estudio- interactúan claramente entre sí, y forman circuitos que se autoensamblan antes de que podamos experimentar algo del mundo exterior. Hay un ‘sistema operativo’ preexistente, que emerge en un estado primordial. En mi laboratorio, cultivamos organoides cerebrales para observar esta versión primordial del sistema operativo cerebral y estudiar cómo el cerebro se construye a sí mismo antes de ser moldeado por la experiencia sensorial.« El cerebro, como los ordenadores, funciona a base de señales eléctricas, que son las que ‘ponen en marcha’ a las neuronas. Pero saber exactamente cuándo y cómo empiezan a activarse estas señales es algo muy difícil de lograr, ya que el desarrollo temprano del cerebro humano está bien protegido dentro del útero. Pero para eso se crearon los organoides, modelos 3D de tejido cultivado a partir de células madre humanas en laboratorio y que sirven para estudiar, sin tener que tocarlos, órganos como el hígado, los pulmones, los riñones, el intestino, el estómago… o el cerebro. La Universidad de California, pionera en organoides cerebrales, está desarrollando nuevos métodos para hacerlos crecer y tomar después mediciones de ellos para obtener conocimientos sobre el desarrollo y los trastornos del cerebro. En concreto, los organoides han resultado ser especialmente útiles para entender si el cerebro se desarrolla en respuesta a la entrada sensorial , ya que existen en el entorno de laboratorio y no en el cuerpo. En su estudio, Sharf y sus colegas estimularon la formación de tejido cerebral de células madre y luego midieron su actividad eléctrica utilizando microchips especializados, similares a los que funcionan en un ordenador. «Un sistema organoide que está intrínsecamente desacoplado de cualquier entrada sensorial o comunicación con los órganos -explica el investigador- es una ventana abierta a lo que ocurre con este proceso de autoensamblaje, algo realmente difícil de hacer con cultivos celulares 2D tradicionales, en los que no puedes conseguir la diversidad celular ni la arquitectura necesarias. Las células deben estar en contacto íntimo entre sí. Estamos intentando controlar las condiciones iniciales , y dejar así que la biología obre sus milagros«. Los investigadores observaron la actividad eléctrica del tejido cerebral mientras las células se auto ensamblaban en un tejido capaz de ‘traducir’ los sentidos y producir lenguaje y pensamiento consciente. De este modo, descubrieron que en los primeros meses de desarrollo, mucho antes de que el cerebro humano sea capaz de recibir y procesar información sensorial externa compleja como la visión y la audición, sus células ya empezaron espontáneamente a emitir señales eléctricas características de los patrones que subyacen a la ‘traducción’ de los sentidos. Largas décadas de investigación en neurociencia han permitido descubrir que las neuronas se activan en patrones que no son solo aleatorios. En vez de eso, el cerebro tiene un ‘modo por defecto’, una estructura básica subyacente para activar neuronas que luego se vuelve más específica a medida que el cerebro procesa señales únicas, como un olor o un sabor. Este modo ‘de fondo’ describe el posible rango de respuestas sensoriales que el cuerpo y el cerebro pueden producir. En sus observaciones, Sharf y su equipo encontraron que estos primeros patrones observables tienen una sorprendente similitud con el modo predeterminado del cerebro. Incluso sin haber recibido ninguna entrada sensorial, activan un complejo repertorio de secuencias que tienen el potencial de ser refinadas después para sentidos específicos. Lo cual revela la existencia de un ‘plano’ codificado genéticamente y que es inherente a la arquitectura neuronal del cerebro vivo. «Estos sistemas intrínsecamente autoorganizados -explica Sharf- podrían servir de base para construir una representación del mundo que nos rodea. El hecho de que podamos verlos en estas primeras etapas sugiere que la evolución ha encontrado una forma en que el sistema nervioso central puede construir un mapa que nos permita navegar e interactuar con el mundo«. Saber que estos organoides reproducen la estructura básica del cerebro abre una serie de posibilidades para comprender mejor el neurodesarrollo humano, las enfermedades y los efectos de las toxinas en el cerebro. «Estamos demostrando -concluye el científico- que existe una base para capturar dinámicas complejas que probablemente podrían ser señales de inicios patológicos que podríamos estudiar en tejido humano. Eso nos permitiría desarrollar terapias, trabajando a nivel preclínico para desarrollar potenciales compuestos, terapias farmacológicas y herramientas de edición genética que podrían ser más baratas, eficientes y con mayor rendimiento que las actuales«.
