Ciencias

Un atlas multicolor del cerebro

El cerebro humano está formado por aproximadamente 86 mil millones de neuronas o células nerviosas. Aunque todavía no sabemos mucho sobre cómo las neuronas trabajan juntas para producir pensamientos o comportamientos.

La resolución integral de identidades neuronales en imágenes de todo el cerebro es un desafío importante. Pero gracias a una nueva tecnología desarrollada por Columbia Los científicos pueden identificar todas las neuronas del cerebro de un gusano.

La técnica llamada NeuroPAL (un atlas policromático neuronal de puntos de referencia) utiliza métodos genéticos para «pintar». Neuronas Usando colores fluorescentes, los científicos pueden identificar cada neurona en el sistema nervioso de un animal mientras registran un sistema nervioso completo en acción.

Oliver Hobert, profesor del Departamento de Ciencias Biológicas de Columbia e investigador principal del Instituto Médico Howard Hughes, dijo: “Es asombroso observar un sistema nervioso en su totalidad y ver lo que está haciendo. Las imágenes creadas son impresionantes: aparecen manchas brillantes de color en el cuerpo del gusano como luces navideñas en una noche. «

Los científicos lograron identidades neuronales resueltas extensas en C. elegans.

Para realizar el estudio, los científicos crearon dos programas de software: uno que identifica todas las neuronas en imágenes coloridas del gusano NeuroPAL y un segundo que lleva el método NeuroPAL más allá del gusano al proporcionar una tinción óptima para posibles métodos de identificación de un tipo de célula o Tejido en cualquier organismo desarrollado que permita la manipulación genética.

Eviatar Yemini, becario postdoctoral en el Departamento de Ciencias Biológicas de Columbia y autor principal del estudio, dijo: «Grabamos con NeuroPAL cerebro-amplios patrones de actividad en el gusano y descifrar el sistema nervioso en funcionamiento. «

Debido a que los colores están pintados en el ADN de la neurona y vinculados a genes específicos, los colores también pueden usarse para revelar si esos genes específicos están disponibles o ausentes en una célula.

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Los científicos informaron «La novedad de la tecnología pronto podría verse eclipsada por los descubrimientos que hace posible».

Yemini dijo: “La capacidad de utilizar el color para identificar neuronas u otros tipos de células puede ayudar a los científicos a comprender visualmente el papel de cada parte de un sistema biológico. Dicho esto, si algo sale mal con el sistema, puede ser útil determinar la ubicación de la falla. «

Referencia de la revista:
  1. Eviatar Yemini, Albert Lin, Amin Nejatbakhsh, Erdem Varol, Ruoxi Sun, Gonzalo E. Mena, DT Samuel Aravinthan, Liam Paninski, Vivek Venkatachalam, Oliver Hobert. NeuroPAL: un atlas multicolor para la identificación neuronal de todo el cerebro en C. elegans. Cell, 2020; DOI: 10.1016 / j.cell.2020.12.012

Rocío Penalver

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