Nuevo método de imágenes cerebrales
- ¿Qué han creado los científicos?
Los investigadores han desarrollado una nueva técnica que
Nuevo método: imágenes ópticas difusaslocalización (imágenes de localización óptica difusa, DOLI). Aprovecha la espectroscopia de infrarrojo cercano (NIR-II) de 1000 a 1700 nanómetros. Esto es lo que garantiza la menor dispersión de la luz.
- Por que
La visualización de la dinámica biológica en un entorno no perturbado, en las profundidades de un organismo vivo, es necesaria para comprender la compleja biología de los organismos vivos y el desarrollo de enfermedades.
La microscopía de fluorescencia 3D se realizó de forma completamente no invasiva con resolución capilar en el cerebro de un ratón adulto, cubriendo eficazmente un campo de visión de aproximadamente 1 centímetro.
Una nueva técnica de imágenes cerebrales permite obtener imágenes de la vasculatura profunda en el cerebro de los ratones.
Proporcionando la posibilidad de observaciones ópticas conLa alta resolución en tejido vivo profundo es un objetivo de larga data en las imágenes biomédicas, señalan los investigadores. El nuevo desarrollo será útil para estudiar la actividad neuronal, la microcirculación, la interacción neurovascular y la neurodegeneración.
Activando neuronas en lo profundo del cerebro.
- ¿Qué han creado los científicos?
Científicos estadounidenses de WashingtonLa Universidad de St. Louis ha desarrollado una nueva técnica para la estimulación cerebral utilizando ultrasonido enfocado que puede encender y apagar ciertos tipos de neuronas en el cerebro y controlar con precisión la actividad motora sin implantar un dispositivo quirúrgico.
El estudio mostró el éxito de la ecografía para la estimulación profunda de neuronas por primera vez.
Los científicos han colocado un diseño especial,que contienen canales iónicos TRPV1 a neuronas seleccionadas genéticamente. Luego crearon una pequeña ráfaga de calor utilizando ultrasonido enfocado de baja intensidad para seleccionar neuronas en el cerebro a través de un dispositivo portátil. El calor, solo unos pocos grados por encima de la temperatura corporal, activó el canal iónico TRPV1. En última instancia, actuó como un interruptor para encender o apagar las neuronas.
- Por que
Trastornos neurológicos como enfermedades.El Parkinson y la epilepsia han tenido cierto éxito en el tratamiento mediante estimulación cerebral profunda. El problema es que requieren la implantación de un dispositivo quirúrgico. El nuevo desarrollo cambiará el enfoque mismo de la investigación en el campo de la neurobiología y abrirá nuevos métodos para comprender y tratar las enfermedades del cerebro humano.
Fotosíntesis, no en plantas, sino en el cerebro.
- ¿Qué han hecho los científicos?
Vasos sanguíneos bloqueados en el cerebro.los pacientes con accidente cerebrovascular evitan que la sangre rica en oxígeno llegue a las células. Esto, a su vez, provoca graves daños. Las plantas y algunos microbios producen oxígeno a través de la fotosíntesis. ¿Y si hubiera una forma de activarlo en el cerebro de los pacientes? Los científicos han hecho exactamente esto con células y ratones que utilizan algas verdiazules y nanopartículas especiales en su demostración.
Algas verdiazules comoSynechococcus elongatusestudiado previamente para el tratamiento de la deficienciaoxígeno en los tejidos del corazón y tumores a través de la fotosíntesis. Pero la luz visible necesaria para activar los gérmenes no puede penetrar el cráneo. Sí, por supuesto, la luz del infrarrojo cercano puede atravesar el hueso, pero no es suficiente para activar directamente la fotosíntesis.
Nanopartículas especiales utilizadas paraimágenes, puede absorber fotones del infrarrojo cercano y emitir luz visible. Usándolos, los científicos han desarrollado un nuevo enfoque que algún día podría usarse para pacientes con accidente cerebrovascular combinandoS. elongatus, nanopartículas y luz infrarroja cercana en un nuevo sistema de nanofotosíntesis.
Secciones de cerebro de ratones tratados conLa terapia nano-fotosintética (derecha) tiene menos neuronas dañadas que se muestran en verde que los ratones de control (izquierda). Crédito: Adaptado de Nano Letters 2021, DOI: 10.10.21 / acs.nanolett.1c00719.
Los investigadores han conectadoS. elongatuscon nanopartículas de neodimio que conviertenLuz infrarroja que penetra en el tejido a una longitud de onda visible. Esto es lo que usan las bacterias para la fotosíntesis. Los científicos descubrieron que el enfoque de la nanofotosíntesis reducía la cantidad de neuronas que morían después de la privación de oxígeno y glucosa. Luego inyectaron las bacterias y las nanopartículas en ratones con arterias cerebrales bloqueadas y los expusieron a la luz. La terapia redujo la cantidad de neuronas moribundas, mejoró la función motora de los animales e incluso ayudó a que comenzaran a crecer nuevos vasos sanguíneos.
- Por que
Según la Organización Mundial de la Salud,5 millones de personas mueren cada año por accidentes cerebrovasculares en todo el mundo. Millones más sobreviven, pero a menudo siguen teniendo discapacidades, como problemas del habla, la deglución o la memoria. La causa más común es la obstrucción de los vasos sanguíneos del cerebro, y la mejor manera de prevenir el daño cerebral permanente por este tipo de accidente cerebrovascular es disolver o eliminar la obstrucción con cirugía lo antes posible. Sin embargo, estas opciones solo funcionan por un corto tiempo después de un derrame cerebral y pueden ser peligrosas.
El método de nanofotosíntesis resuelve este problema.
Aunque el fármaco todavía se encuentra en la etapa de pruebas con animales, promete algún día avanzar hacia ensayos clínicos en humanos, dicen los investigadores.
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