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Científicos desarrollan el cerebro invisible, una nueva forma de estudiar el cerebro humano



Investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado un enfoque de avance para el studio de las redes neuronales sin la disección física en el cerebro. Ellos han descubierto una manera de hacer un cerebro casi completamente transparente para ver cómo funciona sin tener que analizarlo.

Los neurocientíficos han luchado para estudiar cómo funciona el cerebro y sus circuitos. Uno de los mayores retos ha sido la forma de llegar al cerebro sin dañar o alterar pertes del cerebro. Mediante la combinación de la neurociencia y las técnicas de la ingeniería química, el equipo ha creado el cerebro transparente en un proceso que ellos llaman CLARITY.

CLARITY, promete revolucionar nuestra comprensión de cómo los cambios locales y globales en la estructura y la actividad cerebral se traducen en su comportamiento, dijo Paul Frankland, en un comunicado de prensa de Stanford. Frankland es un científico senior en neurociencias y salud mental en el Hospital for Sick Children Research Institute de Toronto, quien estuvo involucrado en la investigación. También se puede utilizar para estudiar cómo cambian las enfermedades del cerebro.

Los experimentos se llevaron a cabo principalmente en el cerebro de un ratón, pero los investigadores han utilizado CLARITY sobre el pez cebra y en muestras de cerebro humano conservados con resultados similares. Esto muestra la puerta para el potencial de aplicación en el futuro en otras muestras de humanos y otros organismos.


Romper las limitaciones del pasado.
CLARITY, un proyecto de investigación dirigido por Karl Deisseroth. En última instancia, permite funcines importantes del cerebro a permanecer totalmente intactas, mientras que algunos de los elementos químicos se extraen.

Se trata de retirar elementos opacos, tales como lípidos, lejos del cerebro por lo que es más permeable a las sustancias químicas y la luz. Para ello, el cerebro necesita estar inmerso en una especie de solución llamada monómero de higrogel, para que la extructura no se vendrá abajo cuando se están extrayendo los lípidos.

Lo que queda es una estructura cerebral completamente original 3-D que ahora es transparente y puede ser manipulado por diferentes productos químicos para una mayor investigación. El método pasado de la disección y la extracción de los lípidos podría causar los tejidos cerebrales restantes a desmoronarse.

Este nuevo enfoque fundamentalmente cambia la forma en que estudiamos el cerebro de corte de sondeo de macromoléculas en formato 3-D. El estudio de los sistemas intactos con este tipo de resolución molecular y mundial, alcance a ser capaz de ver los pequeños detalles y el cuadro grande al mismo tiempo ha sido una meta incumplida importante en la biología, una meta que la CARITY empieza a abordar", dijo Deisseroth en el documento de Stanford.

Nuevas fronteras
La claridad no sólo puede reunir conexiones neuronales en el cerebro, pero también puede recoger rica información molecular de la función de una célula. Algo que no tiene precedentes.

"Pensamos que si pudiéramos eliminar los lípidos de forma no destructiva, que podría ser capaz de obtener la luz y macromoléculas para penetrar profundamente en los tejidos, lo que permite no sólo en 3-D, pero también el análisis molecular en 3D del cerebro intacto", dijo Deisseroth.

Parte de la gran avance es la capacidad de aplicar anticuerpos fluorescentes, se sabe que sólo se unen a proteínas específicas, así que los investigadores pueden dirigirse a estructuras específicas del cerebro para iluminar. Los investigadores también pueden eliminar los anticuerpos fluoresc y repetir el proceso de tinción deentes Los investigadores también pueden eliminar los anticuerpos fluorescentes y repetir el proceso con el uso de diferentes anticuerpos para explorar diferentes areas moleculares del mismo cerebro, y este proceso se puede repetir varias veces.

"CLARITY puede ser aplicable a cualquier sistema biológico, y será interesante ver cómo otras ramas de la biología pueden ponerlo a trabajar". dijo Deisseroth.
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