A Ilustraciones esquem\u00e1ticas que muestran tres MEA multifuncionales en 2D antes de apilarlos y unirlos (izquierda), MEA multifuncional de alta densidad en 3D ensamblado con una interfaz flu\u00eddica PDMS y el v\u00e1stago multifuncional para estimulaciones \u00f3pticas y qu\u00edmicas (centro), y la aplicaci\u00f3n al modelo de red neuronal 3D in vitro compartimentado con dos regiones som\u00e1ticas y neur\u00edticas (derecha). Cr\u00e9dito: Instituto Coreano de Ciencia y Tecnolog\u00eda (KIST) <\/p>\n
El cerebro humano es menos accesible que otros \u00f3rganos porque est\u00e1 cubierto por un cr\u00e1neo grueso y duro. Como resultado, los investigadores se han visto limitados a im\u00e1genes de baja resoluci\u00f3n o an\u00e1lisis de se\u00f1ales cerebrales medidas fuera del cr\u00e1neo. Esto ha demostrado ser un obst\u00e1culo importante en la investigaci\u00f3n del cerebro, incluida la investigaci\u00f3n sobre las etapas de desarrollo, las causas de las enfermedades y sus tratamientos. Recientemente, se han realizado estudios utilizando neuronas primarias de ratas o c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas derivadas de humanos (iPSC) para crear modelos cerebrales artificiales que se han aplicado para investigar los procesos de desarrollo cerebral y las causas de las enfermedades cerebrales. Se espera que estos estudios desempe\u00f1en un papel clave para descifrar los misterios del cerebro. <\/p>\n
En el pasado, se creaban y estudiaban modelos de cerebros artificiales en 2D; sin embargo, en 2017, un equipo de investigaci\u00f3n de KIST desarroll\u00f3 un modelo de cerebro artificial en 3D que se parec\u00eda m\u00e1s al cerebro real. Desafortunadamente, debido a la ausencia de un marco anal\u00edtico para estudiar se\u00f1ales en un modelo de cerebro 3D, los estudios se limitaron a an\u00e1lisis de se\u00f1ales superficiales o tuvieron que reformar la estructura 3D a una forma plana. Como tal, el seguimiento de las se\u00f1ales neuronales en una red artificial interconectada y compleja sigue siendo un desaf\u00edo.<\/p>\n
El Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Corea (KIST) anunci\u00f3 que los equipos de investigaci\u00f3n de los doctores Il-Joo Cho y Nakwon Choi han desarrollado un sistema de an\u00e1lisis que puede aplicar est\u00edmulos no destructivos precisos a un circuito neuronal artificial 3D y medir se\u00f1ales neuronales en tiempo real desde m\u00faltiples ubicaciones dentro del modelo a nivel celular.<\/p>\n
El sistema multifuncional 3D para medir neuronas se\u00f1ales tiene la forma de un conjunto de sondas de silicio en forma de aguja de 50 m de ancho (aproximadamente la mitad del ancho de un cabello humano) integrado con 63 microelectrodos. Cuando este sistema se inserta en el modelo de cerebro artificial, es capaz de medir simult\u00e1neamente se\u00f1ales desde m\u00faltiples ubicaciones dentro del circuito neuronal. La sonda contiene una fibra \u00f3ptica y canales de administraci\u00f3n de f\u00e1rmacos, lo que permite una estimulaci\u00f3n precisa de las neuronas utilizando luz o f\u00e1rmacos. Al medir los cambios funcionales en el modelo cerebral en respuesta a estos est\u00edmulos, el modelo puede usarse para estudiar la funci\u00f3n cerebral y las enfermedades cerebrales.<\/p>\n
Un investigador de KIST est\u00e1 analizando un chip de electrodo multifuncional tridimensional desarrollado por el Dr. Il -Joo Cho y Dr. Nakwon Choi Cr\u00e9dito: Instituto Coreano de Ciencia y Tecnolog\u00eda (KIST) <\/p>\n
Usando este sistema para estimular \u00f3pticamente circuitos neuronales en el modelo de cerebro artificial y medir simult\u00e1neamente la propagaci\u00f3n de la se\u00f1al de respuesta en m\u00faltiples ubicaciones, la investigaci\u00f3n El equipo demostr\u00f3 que la velocidad de propagaci\u00f3n de las se\u00f1ales neuronales era diferente seg\u00fan las direcciones dentro del modelo cerebral 3D. Adem\u00e1s de los mapas cerebrales estructurales, que se pueden construir usando microscop\u00eda electr\u00f3nica, este estudio demostr\u00f3 la posibilidad de construir mapas cerebrales funcionales en 3D que muestran c\u00f3mo los diferentes circuitos est\u00e1n funcionalmente conectados dentro de redes cerebrales artificiales complejas.<\/p>\n
Dr. Choi, de KIST, afirm\u00f3 que \u00abel sistema recientemente desarrollado nos permite estudiar varios trastornos del desarrollo cerebral y las causas y tratamientos de las enfermedades cerebrales\u00bb. El Co-PI Dr. Cho agreg\u00f3: \u00abEste sistema permite realizar mediciones funcionales a partir de modelos cerebrales artificiales en 3D, lo que antes era imposible. Esperamos que el desarrollo de este sistema ayude a reducir radicalmente el tiempo necesario para desarrollar f\u00e1rmacos o tratamientos para diversas enfermedades cerebrales\u00bb. .\u00bb <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Diversas se\u00f1ales neuronales son clave para una rica informaci\u00f3n visual M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Hyogeun Shin et al, matriz de microelectrodos de alta densidad 3D con estimulaci\u00f3n \u00f3ptica y administraci\u00f3n de f\u00e1rmacos para investigar la din\u00e1mica del circuito neuronal , Comunicaciones de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038\/s41467-020-20763-3 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Nature Communications <\/p>\n Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigaci\u00f3n de Ciencia y Tecnolog\u00eda Cita<\/strong>: Mapeo de conectividad funcional en 3 -D modelo de cerebro artificial mediante el an\u00e1lisis de se\u00f1ales neuronales (10 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2021-03-funcional-d-artificial-brain-neural.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":" A Ilustraciones esquem\u00e1ticas que muestran tres MEA multifuncionales en 2D antes de apilarlos y unirlos (izquierda), MEA multifuncional de alta densidad en 3D ensamblado con una interfaz flu\u00eddica PDMS y el v\u00e1stago multifuncional para estimulaciones \u00f3pticas y qu\u00edmicas (centro), y la aplicaci\u00f3n al modelo de red neuronal 3D in vitro compartimentado con dos regiones som\u00e1ticas … Continuar leyendo \u00abMapeo de la conectividad funcional en un modelo de cerebro artificial en 3D mediante el an\u00e1lisis de se\u00f1ales neuronales\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-18436","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18436","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=18436"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/18436\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18436"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=18436"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=18436"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}