Este podría ser un paso importante hacia una mejor comprensión de las funciones de los compartimentos cerebrales profundamente ocultos, como la formación de recuerdos, así como las disfunciones relacionadas, incluida la enfermedad de Alzheimer. Investigadores del Instituto de Tecnología Fotónica de Leibniz Leibniz IPHTen Jena y en la Universidad de Edimburgo han logrado utilizar un endoscopio de fibra delgada para obtener información sobre estructuras cerebrales de difícil acceso. Por primera vez, los científicos pueden lograr observaciones de alta resolución de estructuras neuronales dentro de áreas profundas del cerebro.ratones: mediante el uso de la sonda endoscópica mínimamente invasiva informada hasta el momento. Este estudio ha sido publicado en la edición actual de la revista "Light: Science & Applications".
Utilizando una fibra óptica delgada como el cabello, los investigadores pueden observar las áreas profundas del cerebro de un ratón vivo como a través de un ojo de cerradura. Los métodos recientemente introducidos para el control holográfico de la propagación de la luz en medios complejos permiten el uso de una fibra multimodo como imagenEn base a este nuevo enfoque, los científicos diseñaron un sistema compacto para imágenes de fluorescencia en la punta de una fibra, que ofrece una huella mucho más pequeña y una resolución mejorada en comparación con los endoscopios convencionales basados en haces de fibra o lentes de índice graduado.
"Estamos muy emocionados de ver que nuestra tecnología está dando sus primeros pasos hacia aplicaciones prácticas en neurociencia", dice el Dr. Sergey Turtaev de Leibniz IPHT, autor principal del artículo. "Por primera vez, hemos demostrado que es posibleexaminar las regiones cerebrales profundas de un modelo animal vivo de una manera mínimamente invasiva y lograr imágenes de alta resolución al mismo tiempo ", agrega el científico de IPHT, Dr. Ivo T. Leite. Sergey e Ivo trabajan en el grupo de investigación para endoscopia holográfica dirigido por IPHTel científico Prof. Tomáš Čižmár, quien desarrolló el método holográfico para obtener imágenes a través de una sola fibra. Mediante este enfoque, el equipo de investigación logró obtener imágenes de las células cerebrales y los procesos neuronales en la corteza visual y el hipocampo de ratones vivos con una resolución cercana a un micrómetro es decir, mil veces más pequeño que un milímetro. Las observaciones detalladas dentro de estas áreas son cruciales para la investigación de la percepción sensorial, la formación de la memoria y enfermedades neuronales graves como la AAlzheimer.Los métodos de investigación actuales son muy invasivos, de modo que no es posible observar redes neuronales en estas regiones internas en el trabajo sin una destrucción masiva del tejido circundante: los endoscopios habituales compuestos por cientos de fibras ópticas son demasiado grandes para penetrar tales regiones cerebrales sensibles,mientras que las estructuras neuronales son demasiado pequeñas para ser visualizadas por métodos de imagen no invasivos como la resonancia magnética MRI.
"Este enfoque mínimamente invasivo permitirá a los neurocientíficos investigar las funciones de las neuronas en las estructuras profundas del cerebro de los animales que se comportan: sin perturbar los circuitos neuronales en acción, será posible revelar la actividad de estos circuitos neuronales mientras el animal está explorandoun entorno o aprender una nueva tarea ", explica la Dra. Nathalie Rochefort, socia del proyecto, de la Universidad de Edimburgo.
Aprovechando este trabajo, el equipo de investigación ahora quiere abordar los desafíos actuales de la neurociencia, lo que implicará la entrega de técnicas avanzadas de microscopía a través de endoscopios de fibra única ". Bajo la bandera" Fotónica para la vida "del Leibniz-IPHT yEn el ámbito del proyecto LIFEGATE, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, nos esforzaremos por preparar avances más significativos en este resultado, esencialmente canalizando los métodos más avanzados de microscopía moderna en el interior de los tejidos de los organismos vivos y funcionales ", concluye el profesor Tomáš Čižmár..
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Materiales proporcionado por Instituto Leibniz de Tecnología Fotónica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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