Max Planck científicos pretenden analizar el cerebro del ratón entero bajo microscopio electrónico

¿Qué sucede en el cerebro cuando vemos, oímos, pensamos y recordamos? Para ser capaz de responder a preguntas como esta, los neurocientíficos necesita información sobre cómo los millones de neuronas en el cerebro están conectados entre sí. Los científicos del Instituto Max Planck para la Investigación Médica en Heidelberg han dado un paso crucial hacia la obtención de un diagrama de circuito completo del cerebro del ratón, un organismo modelo clave para las neurociencias. El grupo de investigación que trabaja con Winfried Denk ha desarrollado un método para preparar el cerebro del ratón entero para un proceso de microscopía especial. Con esto, la resolución con la que se puede examinar el tejido cerebral es tan alta que las extensiones finas de casi todas las neuronas solo son visibles.

Las neuronas transmiten la información a través de sus extensiones – los axones – y forman una compleja red de conexiones, lo que proporciona la base para todo el procesamiento de información en el cerebro . El análisis de esta red bajo el microscopio es uno de los mayores desafíos que enfrentan las neurociencias. La mayoría de los axones están a menos de un micrómetro de espesor, algunos incluso menores de 100 nanómetros. «El microscopio electrónico es el microscopio sólo con una resolución lo suficientemente alta como para permitir que los axones individuales situados uno junto al otro para ser distinguidos unos de otros,» dice Denk Winfried. A pesar de su diámetro minutos, los axones pueden llegar a ser muy larga y se extienden desde un extremo del cerebro a la otra. Para obtener una visión global de un cerebro, los investigadores tienen que analizar grandes piezas de tejido.

En 2004, los científicos que trabajan con Denk desarrollado un nuevo método que les permitía hacer precisamente esto: «serial bloque cara» microscopía electrónica de barrido. Para examinar el tejido usando este método, debe ser fijadas en paraformaldehido y embebidos en el material sintético. Esto funciona para pequeñas piezas de tejido, pero hasta ahora no era posible para el tejido del tamaño de un cerebro de ratón. En un estudio, Shawn Mikula del departamento Denk tuvo éxito en la preparación de un cerebro de ratón, de tal manera que él fue capaz de analizar el uso de bloque cara microscopía y rastrear los axones. El grupo de investigación Max Planck Ahora quisiera imagen en su conjunto el cerebro con la «serie de bloques cara» microscopio para que puedan estudiar las conexiones neuronales en el cerebro del ratón entero.

En un estudio reciente, los investigadores Heidelberg basados demostrado que el cerebro de un ratón se pueden preparar de una manera que le permite ser analizado utilizando toda bloque «cara» microscopía electrónica. El desafío de los científicos era para tratar un gran trozo de tejido de manera que se fijan y se tiñen uniformemente derecha a través de la parte interior. Para ello, se desarrolló un proceso complejo en el que se trata el cerebro en la fijación y tinción de diferentes soluciones para el día.

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