Pesquisadores do Allen Discovery Center da Tufts University e do Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, da Universidade Harvard, demonstraram que neurônios podem se organizar espontaneamente e controlar o comportamento de organismos artificiais formados apenas por células de rã. O estudo foi publicado em 28 de fevereiro de 2026 na revista Advanced Science.
Como os “neurobots” são feitos
Os cientistas partiram de “biobots”, esferas obtidas ao remover um pequeno fragmento da ectoderme de embriões de Xenopus laevis. Esse fragmento cicatriza sozinho e desenvolve quatro tipos celulares típicos da pele de girinos, incluindo células ciliadas que geram propulsão na água.
Para criar os novos construtos, a equipe dissociou células de cerca de 50 embriões até que adotassem destino neural. Esses precursores foram reunidos em aglomerados e inseridos dentro do tecido do biobot antes do fechamento completo da ferida. Em 30 minutos, a estrutura selou-se em forma esférica; no terceiro dia, surgiram cílios na superfície e o conjunto passou a se mover.
Evidências de maturação neural
Marcação por anticorpos confirmou a presença de neurônios maduros, com axônios e dendritos distintos, além de vesículas sinápticas. Projeções nervosas alcançaram tanto outras células nervosas quanto células ciliadas da superfície.
Por meio de imagem de cálcio, os pesquisadores observaram sinais elétricos espontâneos. Regiões distantes chegavam a disparar simultaneamente, sugerindo possibilidade de conectividade funcional.
Movimento mais complexo
Em sessões de 30 minutos, 47 neurobots e 48 biobots foram monitorados. Os neurobots exibiram velocidade mínima maior e trajetórias mais elaboradas. Um Índice de Complexidade baseado em análise espectral de posição indicou diferença estatística significativa (p = 0,039) em favor dos constructos com neurônios. Tamanho e formato não explicaram o resultado.
Resposta a fármacos
Quando expostos a 15 mM de pentylenetetrazol (PTZ), bloqueador dos receptores GABAA, biobots reduziram a complexidade de movimento. Já a maioria dos neurobots aumentou esse parâmetro (p = 0,01). Neurobots produzidos na presença de zolmitriptana, agonista serotoninérgico, mostraram inervação maior e tendência a complexidade superior sob PTZ.
Imagem: Nanowerk https
Padrão gênico ancestral
Sequenciamento de RNA revelou 6.774 genes regulados para cima nos neurobots, principalmente ligados a desenvolvimento do sistema nervoso, formação de sinapses e canais iônicos. Surpreendentemente, genes habitualmente ativos apenas nos olhos de anfíbios — como opsinas vermelha e violeta, rodopsina e melanopsina — também apareceram. Mais de 54 % dos genes upregulados pertencem às duas categorias evolutivas mais antigas, comuns a todos os organismos celulares ou a todos os eucariotos.
Próximos passos
O método de montagem manual limita a reprodutibilidade e dificulta relacionar disparos neuronais a movimentos específicos. Os autores planejam automatizar a construção, empregar ferramentas optogenéticas e testar diretamente a sensibilidade à luz.
O trabalho mostra que neurônios de rã, quando reunidos em um corpo jamais moldado pela evolução, são capazes de amadurecer, formar circuitos e modificar o comportamento do hospedeiro, ativando um programa genético profundamente conservado.
Com informações de Nanowerk
