Mejorar la comprensión de la comunicación entre las neuronas en el cerebro
Esquema de la nueva emisión de luz de fibra fusionada y registro extracelular (FFLEXR). Crédito: Grupo de investigación de Ilka Diester
En el campo de la optogenética, los científicos investigan la actividad de las neuronas en el cerebro usando luz. Un equipo dirigido por la Prof. Dra. Ilka Diester y el Dr. David Eriksson del Laboratorio de Optofisiología de la Universidad de Freiburg ha desarrollado un nuevo método para realizar simultáneamente grabaciones laminares, estimulaciones multifibra, estimulación optogenética 3D, inferencia de conectividad y cuantificación del comportamiento en el cerebro. . Sus resultados se presentan en Nature Communications. «Nuestro trabajo allana el camino para la grabación de fotografías a gran escala y la interrogación controlada de la comunicación neuronal rápida en cualquier combinación de áreas del cerebro», explica Diester. «Esto puede ayudarnos a desentrañar los diálogos rápidos y de múltiples capas entre las neuronas que mantienen la función cerebral».
El grupo de investigación, en colaboración con el Dr. Patrick Ruther del Departamento de Ingeniería de Microsistemas (IMTEK) de la Universidad de Freiburg, está desarrollando un nuevo método para el interrogatorio controlado y el registro de la actividad neuronal en el cerebro. Para hacer esto, el equipo está aprovechando fibras ópticas delgadas del tamaño de una célula para la implantación optogenética mínimamente invasiva. «Combinamos fibras de emisión lateral con sondas de silicio para lograr grabaciones de alta calidad y un control optogenético multicanal ultrarrápido».
Llaman al sistema Emisión de luz de fibra fusionada y grabación extracelular, o FFLEXR. Además de las fibras ópticas que se pueden conectar a cualquier sonda de silicio, el equipo utiliza estimulación lineal resuelta en profundidad, un conector de matriz de fibra liviano, un cable de cinta multifibra flexible, un conmutador óptico para una estimulación multicanal eficiente, un cable de conexión de uso general, y un algoritmo para gestionar la respuesta fotovoltaica.
«Nuestro enfoque alternativo mantiene la flexibilidad para aplicar cualquier longitud de onda deseada a través de una fuente de luz externa intercambiable y permite la estimulación optogenética en diferentes profundidades del tejido cerebral», dice Diester.
Ilka Diester dirige un grupo de investigación del Instituto de Biología III y el centro de investigación IMBIT/BrainLinks-BrainTools de la Universidad de Freiburg que utiliza la optofisiología, es decir, nuevas herramientas ópticas, para investigar el funcionamiento de los circuitos neuronales. Los científicos están investigando la base neuronal del control motor y cognitivo, así como las interacciones entre la corteza prefrontal y la motora, las cuales forman parte de la corteza cerebral.
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Los investigadores utilizan un nuevo método para investigar las oscilaciones neuronales Más información: David Eriksson et al, Optogenética multicanal combinada con grabaciones laminares para interrogación neuronal ultracontrolada, Nature Communications (2022) . DOI: 10.1038/s41467-022-28629-6 Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Universidad Albert Ludwigs de Freiburg Cita: Mejor comprensión de la comunicación entre las neuronas en el brain (2022, 22 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-neurons-brain.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.