Actividad de neuronas individuales registrada por la sonda Neuropixels en el centro de atenci\u00f3n para descubrir la complejidad del cerebro humano. Superposici\u00f3n: din\u00e1mica de voltaje registrada de las neuronas corticales humanas seg\u00fan lo registrado usando la sonda Neuropixels. Cr\u00e9dito: Paulk et al. <\/p>\n
Para examinar el cerebro humano y comprender mejor sus funciones, los neurocient\u00edficos han utilizado hasta ahora una variedad de m\u00e9todos para registrar la actividad el\u00e9ctrica de las c\u00e9lulas cerebrales. Tradicionalmente, estos m\u00e9todos pod\u00edan registrar la actividad de unas pocas neuronas individuales a la vez o monitorear los cambios en la actividad total de miles de neuronas a lo largo del tiempo. Sin embargo, si los investigadores quer\u00edan tomar muestras de una gran poblaci\u00f3n de c\u00e9lulas en un \u00e1rea a la vez, ten\u00edan que emplear dos o m\u00e1s t\u00e9cnicas diferentes. <\/p>\n
En 2017, un equipo dirigido por Tim Harris del HHMI Janelia Research Campus present\u00f3 la idea de Neuropixels, una tecnolog\u00eda innovadora que puede registrar simult\u00e1neamente la actividad neuronal de cientos a miles de neuronas individuales y los cambios continuos en \u00e1reas focales del cerebro. Esta poderosa tecnolog\u00eda, que posteriormente fue dise\u00f1ada y fabricada por IMEC, ahora trae una gran innovaci\u00f3n en el campo de la neurociencia.<\/p>\n
Investigadores del Hospital General de Massachusetts, la Escuela de Medicina de Harvard y otros institutos m\u00e9dicos en los Estados Unidos han recientemente llev\u00f3 a cabo un estudio destinado a examinar y potencialmente superar algunos de los desaf\u00edos que podr\u00edan impedir la implementaci\u00f3n a gran escala de Neuropixels en entornos cl\u00ednicos. Su art\u00edculo, publicado en Nature Neuroscience, presenta nuevos protocolos y t\u00e9cnicas que pueden ser utilizados por m\u00e9dicos y neurocient\u00edficos para registrar m\u00e1s de 200 unidades individuales corticales bien aisladas en una regi\u00f3n focal en humanos que se someten a procedimientos neuroquir\u00fargicos. <\/p>\n
\u00abLa tecnolog\u00eda Neuropixels proporciona una potente ‘pel\u00edcula’ din\u00e1mica de alta resoluci\u00f3n de la din\u00e1mica el\u00e9ctrica en curso de la actividad neuronal a la que antes no ten\u00edamos acceso\u00bb, Angelique Paulk, una de las investigadoras que llev\u00f3 a cabo el estudio. , le dijo a Medical Xpress. \u00abEl objetivo de nuestro estudio era detallar los obst\u00e1culos t\u00e9cnicos para llevar este dispositivo a la sala de operaciones humana para registrar la actividad neuronal en el cerebro humano intacto usando la sonda Neuropixels\u00bb.<\/p>\n
Video que ilustra las diferencias en c\u00f3mo las sondas Neuropixels y otros los dispositivos toman muestras de informaci\u00f3n el\u00e9ctrica de las celdas cercanas. Es algo parecido a comparar una imagen pixelada con un video 4K. Cr\u00e9dito: Angelique Paulk <\/p>\n
Adem\u00e1s de identificar algunas de las dificultades t\u00e9cnicas que impiden el uso de neurop\u00edxeles en los quir\u00f3fanos humanos, Paulk y sus colegas quer\u00edan dise\u00f1ar un plan que tanto los m\u00e9dicos como los investigadores en neurociencia pudieran seguir para superar estas dificultades. Las t\u00e9cnicas y los protocolos descritos en su art\u00edculo tambi\u00e9n se compartieron en DRYAD, un repositorio p\u00fablico de renombre para educadores e investigadores.<\/p>\n
El equipo que llev\u00f3 a cabo el estudio incluy\u00f3 tanto a m\u00e9dicos en ejercicio como a neurocient\u00edficos. En colaboraci\u00f3n, los investigadores pudieron dise\u00f1ar dos protocolos para registrar la actividad en el cerebro humano utilizando la sonda Neuropixels. Luego, probaron estos protocolos en pacientes que dieron su consentimiento y que se somet\u00edan a procedimientos neuroquir\u00fargicos.<\/p>\n
Modelo tridimensional de la ubicaci\u00f3n del agujero de trepanaci\u00f3n de estimulaci\u00f3n cerebral profunda (DBS) con un modelo de la sonda Neuropixels insertada en el tejido cortical. Cr\u00e9dito: Paulk et al. <\/p>\n
\u00abLa implementaci\u00f3n y el uso de la sonda Neuropixels en el quir\u00f3fano requer\u00edan que us\u00e1ramos una sonda m\u00e1s gruesa recientemente desarrollada producida por IMEC (la empresa que produce Neuropixels), que estableci\u00e9semos conductos de esterilizaci\u00f3n validados y mantuvi\u00e9ramos pr\u00e1cticas de manipulaci\u00f3n est\u00e9riles, y que superemos el entorno altamente ruidoso el\u00e9ctricamente en la sala de operaciones a trav\u00e9s de una referencia cuidadosa de los dispositivos\u00bb, explic\u00f3 Paulk. \u00abDespu\u00e9s del consentimiento informado de los participantes, descubrimos que el resultado fue incre\u00edble porque, en un caso, pudimos registrar 202 neuronas identificables individualmente en la corteza humana utilizando una sola sonda Neuropixels\u00bb.<\/p>\n
Ejemplo de formas de onda de voltaje de c\u00e9lulas cerebrales individuales, con cada forma de onda de m\u00faltiples canales por neurona colapsada en un solo grupo de formas de onda. Cada l\u00ednea es una forma de onda ubicada en un solo canal de Neuropixels. Cr\u00e9dito: Paulk et al. <\/p>\n
Los resultados que Paulk y sus colegas lograron al seguir sus protocolos son muy prometedores, ya que otras tecnolog\u00edas existentes para recolectar registros de c\u00e9lulas individuales usando microelectrodos solo permiten a los investigadores registrar hasta 100 c\u00e9lulas a la vez, usando 96 electrodos y capturando la actividad en una resoluci\u00f3n espacial significativamente m\u00e1s baja. Esto es aproximadamente la mitad de las c\u00e9lulas que registraron usando Neuropixels.<\/p>\n
\u00abEsperamos que nuestro papel transparente que incluye lecciones aprendidas allane el camino hacia una nueva y emocionante era para comprender la cognici\u00f3n, la neurociencia b\u00e1sica del cerebro humano y patolog\u00edas neuropsiqui\u00e1tricas para mejorar las pr\u00e1cticas de atenci\u00f3n cl\u00ednica\u00bb, dijo Paulk. \u00abUn gran desaf\u00edo en la neurociencia humana es que no siempre tenemos la informaci\u00f3n mec\u00e1nica de qu\u00e9 c\u00e9lulas cerebrales contribuyen a diferentes funciones o patolog\u00edas. Neuropixels ofrece una forma de identificar c\u00e9lulas individualmente y sus subtipos a trav\u00e9s de muestreo de alta resoluci\u00f3n a la que simplemente no ten\u00edamos acceso. en el pasado\u00bb.<\/p>\n
Ilustraci\u00f3n de dos tipos diferentes de microelectrodos intracraneales de \u00faltima generaci\u00f3n implantados en la corteza, con la matriz de microelectrodos Utah (izquierda) junto a la sonda Neuropixels (electrodo con un dise\u00f1o de tablero de ajedrez) junto reconstrucciones de c\u00e9lulas piramidales humanas (azul) e interneuronas inhibitorias (verde) de neuronas humanas NeuroMorpho.Org, ID: NMO_86955, NMO_86997, NMO_109433, NMO_61420 y NMO_61421. Cr\u00e9dito: Paulk et al. <\/p>\n
En el futuro, los nuevos protocolos presentados por Paulk y sus colegas podr\u00edan facilitar el uso de la tecnolog\u00eda Neuropixels en entornos cl\u00ednicos, lo que permitir\u00eda recopilar registros neuronales m\u00e1s detallados y confiables. Adem\u00e1s, los investigadores esperan que su trabajo inspire nuevas iniciativas de ciencia abierta y datos abiertos destinadas a avanzar a\u00fan m\u00e1s en nuestra comprensi\u00f3n actual del cerebro. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
La sonda de alta resoluci\u00f3n puede ayudar a descubrir los secretos de la funci\u00f3n cerebral y las enfermedades neurol\u00f3gicas M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Angelique C. Paulk et al, Grabaciones neuronales a gran escala con resoluci\u00f3n de una sola neurona usando Sondas de neurop\u00edxeles en la corteza humana, Nature Neuroscience (2022). DOI: 10.1038\/s41593-021-00997-0 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature Neuroscience <\/p>\n 2022 Science X Network <\/p>\n Cita<\/strong>: Nuevos protocolos para registrar la actividad neuronal usando Neuropixels en entornos cl\u00ednicos (2022, 18 de marzo) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-03-protocols-neural-neuropixels-clinical.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Actividad de neuronas individuales registrada por la sonda Neuropixels en el centro de atenci\u00f3n para descubrir la complejidad del cerebro humano. Superposici\u00f3n: din\u00e1mica de voltaje registrada de las neuronas corticales humanas seg\u00fan lo registrado usando la sonda Neuropixels. Cr\u00e9dito: Paulk et al. Para examinar el cerebro humano y comprender mejor sus funciones, los neurocient\u00edficos han … Continuar leyendo \u00abNuevos protocolos para registrar la actividad neuronal utilizando Neuropixels en entornos cl\u00ednicos\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-10219","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10219","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10219"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10219\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10219"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10219"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10219"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}