domingo, 4 de febrero de 2018

NUEVO METODO PARA MAPEAR CIRCUITOS CEREBRALES EN MINIATURA


Investigadores británicos han cartografiado por primera vez un microcircuito cerebral, el sustrato anatómico en el que se realizan las funciones del sistema nervioso. Lo han conseguido en el cerebro de un ratón usando una nueva técnica de nanoingeniería. El resultado abre el camino a una exploración sin precedentes del cerebro humano.

En esta hazaña, los científicos han desarrollado una nueva técnica para mapear circuitos eléctricos en el cerebro mucho más exhaustivamente que nunca

En el cerebro, grupos dedicados de neuronas que se conectan en microcircuitos nos ayudan a procesar información sobre cosas que vemos, olemos y saboreamos. Saber cuántos y qué tipo de células componen estos microcircuitos daría a los científicos una comprensión más profunda de cómo el cerebro computa información compleja sobre el mundo que nos rodea. Pero las técnicas existentes no han logrado obtener una imagen completa.

La nueva técnica, desarrollada por investigadores del Instituto Francis Crick, supera las limitaciones anteriores y les ha permitido mapear las 250 células que componen un microcircuito en una parte del cerebro de un ratón que procesa el olor, algo que nunca se había logrado antes.
El método, publicado hoy en Nature Communications , podría ser utilizado por científicos de todo el mundo para descubrir la arquitectura de diferentes partes del cerebro.

"Tradicionalmente, los científicos han usado virus con etiquetas de color o tintes cargados con una corriente eléctrica aplicada para teñir las células cerebrales, pero estos enfoques no etiquetan todas las células o dañan el tejido circundante", dijo Andreas Schaefer , líder del grupo en el Crick quién dirigió la investigación. 

Al crear una serie de pequeños agujeros cerca del extremo de una micropipeta utilizando herramientas de nanoingeniería, el equipo descubrió que podían usar tintes cargados, pero distribuían la corriente eléctrica en un área más amplia, para manchar las células sin dañarlas. Y a diferencia de los métodos que usan vectores virales, podrían manchar hasta el 100% de las células en el microcircuito que estaban investigando. También lograron calcular las proporciones de diferentes tipos de células en este circuito, lo que puede dar pistas sobre la función de esta parte del cerebro.44
  

 Imagen: Modelo (izquierda) e imagen de alta resolución (derecha) de la micropipeta de nanoingeniería con orificios para distribuir la corriente eléctrica. Crédito: Daniel Schwarz

Andreas agregó: "Obviamente estamos trabajando en una escala realmente pequeña, pero como el cerebro está compuesto de unidades repetitivas, podemos aprender mucho sobre cómo funciona el cerebro como una máquina computacional al estudiarlo en este nivel. Ahora que tener una herramienta de mapeo de estas unidades diminutas, podemos comenzar a interferir con tipos de células específicas para ver cómo controlan directamente el comportamiento y el procesamiento sensorial”.

Aunque todavía queda un largo camino para llegar a observar con esta precisión los miles de millones de conexiones neuronales que existen en el cerebro humano, esta investigación representa un significativo avance en esta dirección.

El trabajo fue realizado en colaboración con investigadores del Instituto Max-Planck de Investigación Médica en Heidelberg, la Universidad de Heidelberg, el Hospital Universitario de Heidelberg, UCL, el Instituto Nacional de Investigación Médica MRC y el Centro Médico de la Universidad de Columbia.

Fuente: The Francis Crick Institute 12.ene.2018 /  Tendencias 21 04.feb.2018

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