Los científicos que trabajan en César han desarrollado un pequeño microscopio montado en la cabeza que permite el acceso al funcionamiento interno del cerebro. El nuevo sistema permite medir la actividad de las poblaciones neuronales ubicadas en la capa cortical profunda con resolución de células individuales, en un animalque se comporta libremente
Entender cómo los animales usan sus circuitos cerebrales para generar un comportamiento en respuesta a su entorno es uno de los objetivos centrales de la neurociencia. Si bien es posible estudiar el comportamiento animal al observar cómo un animal resuelve problemas, para comprender el papel del cerebroAl generar el comportamiento, la actividad del circuito cerebral debe medirse al mismo tiempo.
Las imágenes in vivo, por supuesto, no son nada nuevo en biología: se remontan a los inicios de la microscopía. Para mirar dentro del cerebro, se pueden usar microscopios especiales que pueden ver a través del tejido permitiendo la observación de los circuitos neuronales en el trabajoEl uso de un microscopio para obtener imágenes de la actividad neuronal tiene la ventaja de ser relativamente no invasivo. Montado fuera del cerebro, el microscopio simplemente envía luz al cerebro, a su vez recibe la luz emitida por el cerebro. Si bien los microscopios convencionales son demasiado pesados parapermitir imágenes funcionales de animales que se comportan libremente, en los últimos años se ha realizado un esfuerzo significativo para desarrollar microscopios miniaturizados montados en la cabeza.
En 2009, el grupo de Jason Kerr, en colaboración con el grupo de Winfried Denk en el Instituto Max Planck de Neurobiología Martinsried, estableció un microscopio multiphoton en miniatura montado en la cabeza. Permitió registrar la actividad de las poblaciones neuronales ubicadas en los pocos superiorescapas en la corteza visual de ratas despiertas que se mueven libremente. Si bien este 'fibroscopio de dos fotones' fue un gran avance en la medición de la actividad cerebral de animales que se comportan libremente, la mayoría de las capas corticales permanecieron fuera del alcance. Para obtener imágenes de las capas más profundas de la cortezaa nivel celular, se necesitaba un nuevo enfoque.
En colaboración con el grupo de Philip Russell en el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz, el grupo de Kerr ahora ha desarrollado un pequeño microscopio multifotón montado en la cabeza, capaz de obtener imágenes de todas las capas corticales en una rata que se mueve libremente. La luz se entrega a través de una costumbrediseñado y fabricado con fibra de vidrio, que utiliza el "efecto de tres fotones" para obtener imágenes de la actividad neuronal localizada en capas corticales profundas.imágenes más claras de células individuales en lo profundo del tejido. El nuevo microscopio permite obtener imágenes continuas de las poblaciones de neuronas, incluso cuando el animal corre o realiza tareas complejas de comportamiento, durante períodos prolongados de tiempo.
Los investigadores esperan que el fibroscopio sea ampliamente aplicable a la investigación conductual, ya que los microscopios anteriores tenían una profundidad de imagen limitada y no eran adecuados para su uso durante largos períodos de tiempo, lo que restringe los tipos de comportamientos que podrían observarse. Con este nuevo enfoque, los investigadoresahora pueden comprender la dinámica de red compleja que subyace a la computación neural que, a su vez, forma la base de la percepción y el comportamiento.
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Materiales proporcionado por Max-Planck-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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