Investigadores desarrollan un nuevo método de imágenes para mapear alteraciones en el cerebro
Escaneo de imágenes con luz polarizada en 3D del cerebro de un ratón. La información estructural sobre la orientación de las fibras nerviosas de esta imagen sirvió como comparación para las nuevas mediciones de neutrones. Crédito: Axer, Amunts et al. / INM-1, Forschungszentrum Jlich
El cerebro se puede dividir en la denominada materia gris y materia blanca. La sustancia blanca contiene los axones que transmiten los estímulos. Para una transmisión de estímulo más rápida, los axones se envuelven en una capa aislante de mielina, de la misma manera que un cable se envuelve en aislamiento de goma para garantizar que no se pierda electricidad en el camino.
Si la vaina de mielina está dañada o degradada, esto conduce a un deterioro de las funciones cerebrales y corporales. En la esclerosis múltiple, por ejemplo, la capa aislante de mielina está gravemente dañada. Sin embargo, las causas exactas de la enfermedad aún no están claras.
Investigadores del Instituto Jlich de Neurociencia y Medicina y el Centro Jlich para la Ciencia de Neutrones han desarrollado un nuevo método de imágenes en la instalación de dispersión de ángulo pequeño KWS- 1 en el MLZ para mapear la densidad, la estructura y la orientación espacial de las fibras nerviosas y la mielina.
El nuevo método complementa los procedimientos anteriores
«Desde hace mucho tiempo, ha sido posible para determinar la orientación espacial de las fibras nerviosas en cortes de cerebro usando microscopía de luz y polarización», explica el Dr. Heinrich Frielinghaus del JCNS, jefe del grupo KWS-1, «pero la estructura y orientación exactas de la mielina en la escala molecular no pueden detectarse mediante la luz». Con la ayuda de los neutrones, los investigadores ahora pueden por primera vez determinar tanto la estructura como la orientación, y correlacionarlas con las mediciones de polarización.
Diagrama esquemático de la configuración experimental en el instrumento de dispersión de ángulo pequeño. El haz de neutrones golpea una sección del cerebro («muestra»). Un detector registra la dispersión. Crédito: Forschungszentrum Jlich
La característica especial de este nuevo método es que permite a los científicos obtener imágenes de los axones agrupados en las fibras nerviosas al mismo tiempo que la vaina de mielina aislante.
«Con nuestro método, podemos confirmar los resultados de los métodos anteriores y proporcionar información adicional», dice Frielinghaus.
Aplicaciones en medicina
«Dado que trabajamos con cortes de cerebro, por supuesto que no es un procedimiento de diagnóstico», explica Frielinghaus. Con su nuevo método, los investigadores esperan comprender mejor las causas de las enfermedades neurológicas en el futuro al poder visualizar los cambios estructurales en el cerebro de manera más completa.
La resolución del nuevo método aún es milimétrica. rango. Sin embargo, Frielinghaus y sus colegas esperan que en el futuro sean posibles mediciones precisas al micrómetro. Esto les permitirá estudiar incluso las estructuras más pequeñas en los tejidos biológicos.
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Se descubrió que la mielinización determina el poder de inhibición de las células nerviosas Más información: Santanu Maiti et al, Distribución y orientación de fibras nerviosas y ensamblaje de mielina en una sección del cerebro recuperada por pequeños -dispersión de neutrones de ángulo, Scientific Reports (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-92995-2 Información de la revista: Scientific Reports
Proporcionado por Forschungszentrum Juelich Cita: Investigadores desarrollan un nuevo método de imágenes para mapear alteraciones en el brain (2022, 23 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-imaging-method-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.