Un nuevo sistema de imagen, Neuroplex, permite a los neurocientíficos rastrear hasta nueve circuitos cerebrales distintos a la vez en un ratón que se mueve libremente, una hazaña antes imposible. Este avance podría conducir a conocimientos más profundos sobre el aprendizaje, el envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas.
Superando el límite de dos colores
Científicos del Instituto Max Planck de Neurociencia de Florida, en colaboración con ZEISS y MetaCell, desarrollaron Neuroplex para superar un obstáculo de larga data. Los miniscopios tradicionales, microscopios diminutos montados en la cabeza, solo podían distinguir dos colores fluorescentes, limitando a los investigadores a rastrear dos tipos de células a la vez. Para estudiar múltiples circuitos, tenían que realizar experimentos separados, repitiendo pruebas de comportamiento con diferentes etiquetas cada vez. Esto era lento, costoso y complicado por las diferencias entre animales.
El nuevo método, publicado en eLife, integra grabaciones de miniscopio con microscopía confocal espectral. El proceso: registrar la actividad neuronal durante el comportamiento con el miniscopio, luego retirarlo y obtener imágenes de la misma región cerebral usando un microscopio especializado (ZEISS LSM 980) que puede decodificar hasta nueve etiquetas fluorescentes a través de la misma lente implantada. Una herramienta de alineación personalizada en Python luego empareja las imágenes funcionales con el mapa de color de alta resolución.
Precisión comprobada en circuitos cerebrales reales
Como prueba de principio, el equipo apuntó a nueve circuitos de proyección distintos que se ramifican desde la corteza prefrontal medial durante el comportamiento social. El programa automatizado asignó aproximadamente el 75% de las neuronas activas a su identidad de circuito correcta, con una precisión del 90%. Debido a que la obtención de imágenes no es destructiva, los investigadores pueden monitorear las mismas neuronas durante semanas o meses, rastreando cómo cambian los circuitos con el aprendizaje o la enfermedad.
Por qué es importante para tu cerebro
Esta tecnología aún no está lista para uso humano, pero acelera la neurociencia básica. Comprender cómo se coordinan múltiples circuitos cerebrales durante comportamientos complejos en ratones proporciona un modelo para estudiar procesos similares en humanos. Los conocimientos sobre cómo se adaptan los circuitos durante el aprendizaje podrían algún día informar estrategias para mantener la flexibilidad cognitiva. Y al rastrear las mismas neuronas a lo largo del tiempo, los investigadores pueden ver cómo el envejecimiento o la enfermedad alteran la circuitería, lo que podría conducir a diagnósticos más tempranos.
Qué puedes hacer ahora
Mientras no puedes ver tus propias neuronas, puedes apoyar la circuitería de tu cerebro manteniéndote mentalmente activo. Participa en desafíos cognitivos variados (rompecabezas, aprender nuevas habilidades o entrenamiento cerebral) para promover la plasticidad sináptica. El ejercicio regular y un buen sueño también mejoran la comunicación neuronal. Estos hábitos mantienen flexibles las redes de tu cerebro, de manera similar a la adaptabilidad que los científicos esperan comprender mejor.
Fuente: Neuroscience News
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