Nueva tecnología permite observar al cerebro vivo
Por Flor de Paz (*) / Colaboración Especial para Resumen Latinoamericano
La naturaleza humana se explica en el neocórtex, compleja corteza cerebral de unos 1350 centímetros cúbicos. Es en esta zona —privativa de nuestra especie— residen las capacidades y habilidades mentales que nos caracterizan.
La revelación de los mecanismos de muchas de estas facultades y destrezas, es propósito de infinidad de estudios científicos en el mundo, ante las numerosas interrogantes en torno a su funcionamiento.
Uno de los más recientes, publicado en la revista Nature Methods, presenta una nueva forma de observar la estructura y la dinámica del cerebro, en alta resolución y sin dañar el tejido, a través de una tecnología denominada LIONESS (Live Information Optimized Nanoscopy Enabling Saturated Segmentation).
De acuerdo con Europapress, se trata de un proceso de obtención de imágenes y reconstrucción virtual que permite analizar el tejido cerebral vivo con una amplitud y una resolución espacial imposibles hasta ahora.
Desarrollada por el grupo de Johann Danzl en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA), con LIONESS —explica Philipp Velicky, primer autor del trabajo— es posible obtener por primera vez una reconstrucción completa y densa del tejido cerebral vivo.
El científico añade que, al conseguir imágenes del tejido varias veces, puede observarse y medir la biología celular dinámica del cerebro siguiendo su curso.
“El resultado es una imagen reconstruida de la organización celular en tres dimensiones, en la que el tiempo constituye la cuarta dimensión, ya que las imágenes de la muestra pueden obtenerse a lo largo de minutos, horas o días“.
La singularidad de LIONESS “reside en una óptica refinada y en los dos niveles de aprendizaje profundo que conforman su núcleo: el primero mejora la calidad de la imagen y el segundo identifica las distintas estructuras celulares en el denso entorno neuronal”.
Esta información dinámica es una limitación de la microscopía electrónica, utilizada hasta ahora para hacer reconstrucciones del tejido cerebral. También de la microscopía óptica que, “aunque permite avistar sistemas vivos y registrar volúmenes de tejido intactos cortándolos ‘ópticamente’ en lugar de físicamente, su poder de resolución se ve gravemente limitado por las propiedades de las ondas de luz que utiliza para generar una imagen”.
Y, si bien “con la microscopía óptica de superresolución, los científicos pueden romper esta barrera […] ha sido imposible lograr imágenes de volúmenes enteros de tejido cerebral con una mejora de la resolución que se ajuste a la compleja arquitectura tridimensional del tejido cerebral”.
LIONESS, sin embargo, ha sido desarrollado para “unas condiciones de obtención de imágenes ‘rápidas y suaves’, lo que admite mantener viva la muestra. La técnica proporciona al mismo tiempo una superresolución isotrópica —es decir, igual de buena en las tres dimensiones espaciales— que hace posible visualizar los componentes celulares del tejido con un detalle resuelto a nanoescala 3D”, aseguran los autores.
El tejido cerebral —añade la nota— es el dispositivo computacional más sofisticado que existe, con su red de unos 86.000 millones de neuronas. “Comprender tal complejidad es una tarea difícil, por lo que para avanzar se necesitan tecnologías que desentrañen las minúsculas y complejas interacciones que tienen lugar en el órgano a escalas microscópicas. La imagen es, por tanto, una herramienta fundamental de la neurociencia”.
(*) Periodista cubana especializada en temas científicos y Directora de Cubaperiodistas
Foto de portada: ANGKHAN / ISTOCKPHOTO
