En la primera vez, los científicos rastrearon 1 millón de neuronas casi simultáneamente en el cerebro de una rata.
Los investigadores lograron controlar 1 millón de neuronas diferentes en los cerebros de los ratones al mismo tiempo, lo que dio a los científicos un paso impresionante para que algún día pudieran rastrear la actividad muy compleja del cerebro humano.
La clave es una innovación que se denomina «microscopía de microesferas eléctricas». Mejora en la corriente microscopía de dos fotones, usando láseres para disparar fluorescencia introducida en células vivas. A medida que las células se iluminan, los científicos pueden ver cómo se mueven e interactúan.
Con la microscopía de perlas de luz, los científicos pueden obtener la velocidad, escala y resolución necesarias para mapear el cerebro de un ratón en detalle a medida que cambia su actividad neuronal. El seguimiento casi simultáneo puede durar mientras las facturas de electricidad puedan permanecer encendidas.
«Comprender la naturaleza de la red densamente interconectada del cerebro requiere el desarrollo de nuevas técnicas de imágenes que puedan capturar la actividad neuronal en regiones cerebrales muy separadas a la alta velocidad y resolución de una sola célula». dice el neurocientífico Alipasha Vaziri, de la Universidad Rockefeller de Nueva York.
«Necesitamos capturar muchas neuronas en partes distantes del cerebro al mismo tiempo en alta resolución. Estos parámetros son casi mutuamente excluyentes».
En otras palabras, las técnicas de microscopía actuales deben elegir entre acercar para obtener suficientes detalles y perder todo lo que está sucediendo, o alejar para ver la imagen completa y perder algunos de los detalles más finos.
La microscopía de esfera de luz es capaz de superar estas limitaciones eliminando el tiempo muerto entre pulsos láser; utilizando una cavidad de espejos, divide cada pulso fuerte en 30 subpulsos más pequeños de diferentes intensidades, que son capaces de alcanzar diferentes profundidades, manteniendo el mismo nivel de fluorescencia.
Esto significa que se pueden ver varias profundidades en la misma muñeca, lo que brinda a los científicos una visión más profunda y rápida de lo que está sucediendo. Los científicos ya han demostrado la técnica para rastrear 1 millón de neuronas a la vez en el cerebro de una rata.
«No hay una buena razón por la que no hayamos hecho esto hace cinco años», dice ministro. «Hubiera sido posible: existían el microscopio y la tecnología láser. Nadie pensó en eso».
A través de la microscopía de perlas de luz, los científicos esperan poder rastrear las interacciones entre las regiones sensoriales, motoras y visuales del cerebro, no solo en ratas, sino también en otros animales.
La interpretación y la comprensión de la actividad neuronal que se registra supondrá un paso más, pero el nuevo estudio fomenta la idea de lo que es posible con este tipo de análisis microscópico.
Cuanto mejor podamos ver el interior del cerebro, mejor podremos descubrir cómo funciona, ya sea la interacción entre las células nerviosas individuales o descubrir qué partes del cerebro corresponden a qué sentimientos y emociones.
«La microscopía de perlas de luz nos permitirá investigar problemas biológicos de una manera que antes no era posible». dice ministro.
La investigación fue publicada en Métodos de la naturaleza.
