Cr\u00e9dito: CC0 Public Domain <\/p>\n
Usando una sonda novedosa para im\u00e1genes de resonancia magn\u00e9tica funcional (fMRI), los ingenieros biol\u00f3gicos del MIT han ideado una forma de monitorear poblaciones individuales de neuronas y revelar c\u00f3mo interact\u00faan entre s\u00ed. <\/p>\n
Al igual que los engranajes de un reloj interact\u00faan de maneras espec\u00edficas para girar las manecillas del reloj, diferentes partes del cerebro interact\u00faan para realizar una variedad de tareas, como generar comportamiento o interpretar el mundo que nos rodea. La nueva sonda de resonancia magn\u00e9tica podr\u00eda permitir a los cient\u00edficos mapear esas redes de interacciones.<\/p>\n
\u00abCon la resonancia magn\u00e9tica funcional regular, vemos la acci\u00f3n de todos los engranajes a la vez. Pero con nuestra nueva t\u00e9cnica, podemos captar engranajes individuales que se definen por su relaci\u00f3n con los otros engranajes, y eso es fundamental para construir una imagen del mecanismo del cerebro\u00bb, dice Alan Jasanoff, profesor de ingenier\u00eda biol\u00f3gica, ciencias del cerebro y cognitivas, y ciencia e ingenier\u00eda nuclear del MIT.<\/p>\n
Usando esta t\u00e9cnica, que consiste en dirigir gen\u00e9ticamente la sonda de resonancia magn\u00e9tica a poblaciones espec\u00edficas de c\u00e9lulas en modelos animales, los investigadores pudieron identificar poblaciones neuronales involucradas en un circuito que responde a est\u00edmulos gratificantes. La nueva sonda de resonancia magn\u00e9tica tambi\u00e9n podr\u00eda permitir estudios de muchos otros circuitos cerebrales, dicen los investigadores.<\/p>\n
Jasanoff es el autor principal del estudio, que aparece hoy en Nature Neuroscience. Los autores principales del art\u00edculo son recientemente MIT Ph.D. el receptor Souparno Ghosh y la exinvestigadora cient\u00edfica del MIT Nan Li.<\/p>\n
Rastreo de conexiones<\/p>\n
Las im\u00e1genes de IRMf tradicionales miden los cambios en el flujo sangu\u00edneo en el cerebro, como indicador de la actividad neuronal. Cuando las neuronas reciben se\u00f1ales de otras neuronas, se desencadena una afluencia de calcio, lo que hace que se libere un gas difusible llamado \u00f3xido n\u00edtrico. El \u00f3xido n\u00edtrico act\u00faa en parte como un vasodilatador que aumenta el flujo de sangre al \u00e1rea.<\/p>\n
La obtenci\u00f3n de im\u00e1genes de calcio directamente puede ofrecer una imagen m\u00e1s precisa de la actividad cerebral, pero ese tipo de im\u00e1genes generalmente requiere productos qu\u00edmicos fluorescentes y procedimientos invasivos. El equipo del MIT quer\u00eda desarrollar un m\u00e9todo que pudiera funcionar en todo el cerebro sin ese tipo de invasividad.<\/p>\n
\u00abSi queremos descubrir c\u00f3mo funcionan las redes de c\u00e9lulas y los mecanismos de todo el cerebro, necesitamos algo que se puede detectar profundamente en el tejido y preferiblemente en todo el cerebro a la vez\u00bb, dice Jasanoff. \u00abLa forma en que elegimos hacer eso en este estudio fue esencialmente secuestrar la base molecular de la resonancia magn\u00e9tica funcional\u00bb.<\/p>\n
Los investigadores crearon una sonda gen\u00e9tica, administrada por virus, que codifica una prote\u00edna que env\u00eda una se\u00f1al cada vez que la neurona est\u00e1 activa. Esta prote\u00edna, que los investigadores llamaron NOSTIC (\u00f3xido n\u00edtrico sintasa para detectar el contraste de la imagen), es una forma modificada de una enzima llamada \u00f3xido n\u00edtrico sintasa. La prote\u00edna NOSTIC puede detectar niveles elevados de calcio que surgen durante la actividad neural; luego genera \u00f3xido n\u00edtrico, lo que lleva a una se\u00f1al de IRMf artificial que surge solo de las c\u00e9lulas que contienen NOSTIC.<\/p>\n
La sonda es administrada por un virus que se inyecta en un sitio en particular, luego de lo cual viaja a lo largo de los axones de neuronas que se conectan a ese sitio. De esa manera, los investigadores pueden etiquetar cada poblaci\u00f3n neuronal que se alimenta de una ubicaci\u00f3n en particular.<\/p>\n
\u00abCuando usamos este virus para entregar nuestra sonda de esta manera, hace que la sonda se exprese en las c\u00e9lulas que proporcionan entrada al lugar donde colocamos el virus\u00bb, dice Jasanoff. \u00abLuego, al realizar im\u00e1genes funcionales de esas c\u00e9lulas, podemos comenzar a medir qu\u00e9 hace que se produzca la entrada a esa regi\u00f3n, o qu\u00e9 tipos de entrada llegan a esa regi\u00f3n\u00bb.<\/p>\n
Gira el engranaje<\/p>\n
En el nuevo estudio, los investigadores usaron su sonda para etiquetar poblaciones de neuronas que se proyectan al cuerpo estriado, una regi\u00f3n que participa en la planificaci\u00f3n del movimiento y en la respuesta a la recompensa. En ratas, pudieron determinar qu\u00e9 poblaciones neuronales env\u00edan informaci\u00f3n al cuerpo estriado durante o inmediatamente despu\u00e9s de un est\u00edmulo gratificante, en este caso, la estimulaci\u00f3n cerebral profunda del hipot\u00e1lamo lateral, un centro cerebral que est\u00e1 involucrado en el apetito y la motivaci\u00f3n, entre otras funciones.<\/p>\n
Una pregunta que los investigadores han tenido sobre la estimulaci\u00f3n cerebral profunda del hipot\u00e1lamo lateral es qu\u00e9 tan amplios son los efectos. En este estudio, el equipo del MIT demostr\u00f3 que varias poblaciones neuronales, ubicadas en regiones que incluyen la corteza motora y la corteza entorrinal, que est\u00e1 involucrada en la memoria, env\u00eda informaci\u00f3n al cuerpo estriado luego de una estimulaci\u00f3n cerebral profunda.<\/p>\n
\u00abEs no simplemente la entrada del sitio de la estimulaci\u00f3n cerebral profunda o de las c\u00e9lulas que transportan la dopamina. Existen estos otros componentes, tanto distal como localmente, que dan forma a la respuesta, y podemos identificarlos gracias al uso de esta sonda. \u00ab, dice Jasanoff.<\/p>\n
Durante estos experimentos, las neuronas tambi\u00e9n generan se\u00f1ales regulares de resonancia magn\u00e9tica funcional, por lo que para distinguir las se\u00f1ales que provienen espec\u00edficamente de las neuronas alteradas gen\u00e9ticamente, los investigadores realizan cada experimento dos veces: una vez con el sonda encendida y una vez despu\u00e9s del tratamiento con un f\u00e1rmaco que inhibe la sonda. Al medir la diferencia en la actividad de fMRI entre estas dos condiciones, pueden determinar cu\u00e1nta actividad est\u00e1 presente espec\u00edficamente en las c\u00e9lulas que contienen sondas.<\/p>\n
Los investigadores ahora esperan usar este enfoque, al que llaman hemogen\u00e9tica, para estudiar otras redes en el cerebro, comenzando con un esfuerzo por identificar algunas de las regiones que reciben informaci\u00f3n del cuerpo estriado luego de una estimulaci\u00f3n cerebral profunda.<\/p>\n
\u00abUna de las cosas que es emocionante sobre el enfoque que estamos introduciendo es que se puede imaginar aplicando la misma herramienta en muchos sitios del cerebro y ensamblando una red de engranajes entrelazados, que consisten en estas relaciones de entrada y salida\u00bb, dice Jasanoff. \u00abEsto puede conducir a una perspectiva amplia sobre c\u00f3mo funciona el cerebro como un todo integrado, a nivel de poblaciones neuronales\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El sensor de IRM especializado revela la influencia del neurotransmisor en la actividad neuronal en todo el cerebro M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Alan Jasanoff, Disecci\u00f3n funcional de los circuitos neuronales usando un reportero gen\u00e9tico para IRMf, Nature Neuroscience ( 2022). DOI: 10.1038\/s41593-022-01014-8. www.nature.com\/articles\/s41593-022-01014-8 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature Neuroscience <\/p>\n Proporcionado por el Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts Cita<\/strong>: Nueva sonda de resonancia magn\u00e9tica puede revele m\u00e1s del funcionamiento interno del cerebro (3 de marzo de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-03-mri-probe-reveal-brain.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":" Cr\u00e9dito: CC0 Public Domain Usando una sonda novedosa para im\u00e1genes de resonancia magn\u00e9tica funcional (fMRI), los ingenieros biol\u00f3gicos del MIT han ideado una forma de monitorear poblaciones individuales de neuronas y revelar c\u00f3mo interact\u00faan entre s\u00ed. Al igual que los engranajes de un reloj interact\u00faan de maneras espec\u00edficas para girar las manecillas del reloj, diferentes … Continuar leyendo \u00abNueva sonda de resonancia magn\u00e9tica puede revelar m\u00e1s del funcionamiento interno del cerebro\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-11138","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11138","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=11138"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11138\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=11138"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=11138"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=11138"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}