Des travaux, dont les résultats ont été publiés dans la revue PNAS, ont permis de créer le premier modèle en 3D mimant le tissu cérébral vivant: il va fournir «une possibilité unique de reproduire en temps réel des réactions neurophysiologiques et des fonctions cérébrales pour des expériences qui ne sont pas possibles avec des humains ou des animaux».

Plus précisément, au lieu de reproduire l'ensemble des circuits du cerveau, c'est un «modèle modulaire reproduisant les caractéristiques les plus essentielles des fonctions physiologiques du tissu cérébral», qui a été élaboré.

Chaque module «combine deux matériaux dotés de propriétés différentes»: d'un part, «une structure poreuse relativement rigide, faite de protéines de soie, sur laquelle des neurones corticaux dérivés de cerveaux de rats peuvent s'ancrer» et, d'autre part, «une matrice de gel de collagène dans laquelle peuvent pénétrer les prolongements des neurones pour se connecter entre eux en 3D».

L'assemblage de ces modules a été effectué «en cercles concentriques de manière à simuler les couches du néocortex». Le tissu neuronal a ainsi pu maintenir sa viabilité «au moins neuf semaines soit beaucoup plus longtemps que les cultures de cellules cérébrales dans du collagène seul».

Ce modèle, conçu pour «fonctionner en laboratoire pendant des mois», a déjà été utilisé pour «examiner les multiples effets des traumatismes du cerveau, dont les dommages au niveau cellulaire, l'activité électrophysiologique, ainsi que les changements neurochimiques résultant de blessures».

A titre d'exemple, un traumatisme grave à été provoqué par la chute d'un poids sur ce cerveau de laboratoire. Le tissu neuronal a alors produit «de grandes quantités de glutamate, un neuro-transmetteur émis par les cellules cérébrales en réaction à une blessure du cerveau».