MADRID, 19 May. (EUROPA PRESS) -
Los investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Viena han creado un sistema de imagen que revela la actividad neuronal en todo el cerebro de los animales vivos. Esta técnica, la primera que puede generar imágenes en 3-D de los cerebros enteros en una escala de tiempo de milisegundos, podría ayudar a los científicos a descubrir cómo las redes neuronales procesan la información sensorial y generan comportamientos.
El equipo utilizó el nuevo sistema de imagen para captar la actividad de cada neurona del gusano 'Caenorhabditis elegans', así como la actividad de todo el cerebro de una larva de pez cebra, ofreciendo una imagen más completa de la actividad del sistema nervioso de lo que había sido posible hasta ahora.
"Conociendo la actividad de una sola neurona del cerebro no se puede saber cómo se está computando la información, de este modo, se necesita saber qué están haciendo las neuronas ascendentes para entender lo que significa la actividad de una neurona determinada", ha explicado uno de los autores del trabajo, publicado en 'Nature Methods', Ed Boyden.
"En pocas palabras, si usted quiere entender cómo la información se está integrando en las sensaciones y da paso a la acción, hay que ver todo el cerebro", ha apuntado.
El nuevo enfoque de esta investigación podría ayudar a los neurocientíficos a aprender más acerca de las bases biológicas de los trastornos cerebrales. "No se sabe muy bien, en cualquier trastorno cerebral, el conjunto exacto de las células que participan", ha indicado Boyden, quien ha añadido que "la capacidad para estudiar la actividad en todo el sistema nervioso puede ayudar a identificar las células o redes que están involucradas con un trastorno del cerebro, dando lugar a nuevas ideas para terapias".
ALTA VELOCIDAD DE IMÁGENES EN 3D
Las neuronas codifican la información --datos sensoriales, planes motores, los estados emocionales y pensamientos-- mediante impulsos eléctricos llamados 'potenciales de acción', que provocan el derramamiento de iones de calcio en cada celda al dispararse. Dirigiendo proteínas fluorescentes que brillan cuando se unen al calcio, los científicos pueden visualizar este encendido electrónico de las neuronas.
Sin embargo, hasta ahora no ha habido forma de poner imagen a esta actividad neuronal en gran volumen, en tres dimensiones, y en alta velocidad. La exploración del cerebro con un rayo láser puede producir imágenes en 3D de la actividad neuronal, pero se necesita mucho tiempo para capturar una imagen, ya que cada punto debe ser escaneado individualmente.
El equipo del MIT quería lograr imágenes en 3D similares pero acelerar el proceso para que pudieran ver la descarga neuronal, que se produce en sólo unos milisegundos. El nuevo método se basa en una tecnología ampliamente utilizada conocida como imágenes de campo claro, que crea imágenes en 3D mediante la medición de los ángulos de los rayos entrantes de la luz.
Los microscopios que realizan imágenes del campo de luz han sido desarrollados anteriormente por varios grupos. En el nuevo estudio, los investigadores del MIT y austriacos optimizaron estos microscopios óptico de campo para lograr, por primera vez, obtener imágenes de actividad neuronal.
Con este tipo de microscopio, la luz emitida por la muestra que se va a examinar se envía a través de un conjunto de lentes que refracta la luz en diferentes direcciones. Cada punto de la muestra genera alrededor de 400 puntos de luz diferentes, que luego se pueden recombinar utilizando un algoritmo de computadora para recrear la estructura 3D.
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