Oamenii de știință au dezvoltat o nouă tehnică de cartografiere la mare rezoluție a creierului

Cercetătorii americani au pus bazele unui nou sistem 3D de studiere a creierului uman care obține imagini la rezoluții la care nu era posibil până acum și la viteze mult mai mari.

Cu ajutorul unei noi tehnologii, oamenii de știință pot acum să localizeze neuroni specifici, să urmărească felul în care funcționează conexiunile dintre aceștia și să vadă chiar organitele din interiorul neuronilor.

Noua tehnologie de cartografiere a creierului presupune combinarea unei metode cunoscute de expandare a țesutului cerebral cu o tehnică de microscopie tridimensională cunoscută drept microscopia de fluorescență.

Cercetătorii americani din cadrul mai multor instituții universitare din Statele Unite au demonstrat pe un șoarece cât de repede pot realiza maparea la rezoluție foarte mare a creierului prin noua tehnologie.

CITEȘTE ȘI Randamentul turbinelor eoliene poate fi prevăzut cu ajutorul inteligenței artificiale

În lucrarea publicată, cercetătorii au prezentat o demonstrație în care au extins de patru ori volumul țesutului cerebral pentru a obține imagini ale unor straturi de neuroni din cortexul somato-senzorial al șoarecilor.

Oamenii de știință s-au concentrat asupra unora dintre cei mai frecvenți neuroni excitatori aflați în sistemul nervos, cunoscuți sub numele de celule piramidale.

Pentru a localiza sinapsele și conexiunile dintre neuroni, au fost marcate proteinele găsite în regiunile pre sinaptice și post sinaptice ale celulelor. Acest lucru le-a permis cercetătorilor să compare densitatea sinapselor în diferite părți ale cortexului.

Unul dintre oamenii de știință, Edward Boyden, profesor în neurologie, a declarat că prin noua tehnică se pot vedea atât circuitele ample ale creierului, cât și interiorul neuronilor cu funcțiile unice ale acestora.

Expandarea țesutului cerebral generează cantități foarte mari de date - zeci de terabytes pentru fiecare eșantion.

Astfel, una din provocările noii tehnici a fost crearea unei noi metodologii de procesare a imaginilor obținute care să extragă anumite informații, să le analizeze, după care să le grupeze din nou într-un întreg coerent.

Boyden crede că noua tehnologie va avea aplicații importante și în afara neurologiei. Aceasta ar putea să permită înțelegerea modului în care virusul HIV trece de barierele sistemului imunitar sau cum reușesc celule canceroase să interacționeze cu celulele sănătoase.