Las mejores imágenes de Neurociencia de 2013
Imágenes espectaculares y neurociencia popular van de la mano. Ha habido algunas imágenes fantásticas de la neurociencia en el año 2013. Aquí están las favoritas, una para cada mes comenzando allá por enero de 2013.
Enero - Nuevos ojos para la ceguera
La ceguera es un desafío importante para el campo de la neurociencia. La ceguera intratable es a menudo causada por una degeneración de las células fotosensibles de la retina. Aquí, los investigadores del University College de Londres, Reino Unido, han inyectado nuevas células fotorreceptoras en la retina de los ratones con degeneración retiniana restaurando las respuestas normales a la luz!
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| Las células huésped de la retina se muestran en azul, las nuevas células fotorreceptoras inyectadas se muestran en verde. La parte superior izquierda es un ratón sano. Las siguientes tres imágenes muestran tres tipos diferentes de modelos de ceguera genéticos en ratones – todas muestran la integración de las células inyectadas. De Barber et al. PNAS 110 ( 1 ) : 354-359 |
Febrero – En busca de las conexiones en el cerebro
Este año se ha producido una explosión de actividad en el campo de la conectómica. El mapeo de las conexiones del cerebro es el próximo gran reto de la neurociencia y el tema principal del Proyecto Cerebro Humano en Europa y la iniciativa BRAIN en los EE.UU.
En este caso, los investigadores de la École Normale Supérieure de París, Francia observaron cómo las neuronas encontraban su camino desde el tálamo en el centro del cerebro a los pliegues mas externos del cortex.
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Estas imagenes muestran neuronas en verde que se dirigían
desde el tálamo (Th ) al cortex ( CNx ) . De: Deck et al. Neuron 77 : 472-484 .
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Marzo - La actividad de todo el cerebro
Parecida a una fogata ardiendo, esto es en realidad un cerebro iluminado con la actividad. En una de las imágenes más impresionantes de la neurociencia en 2013, los investigadores del campus Howard Hughes Medical Institute Janelia Farm en los EE.UU. utilizaron imágenes de calcio (ver julio) para visualizar la actividad de un cerebro en su totalidad.
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El cerebro de una larva de pez cebra - imágenes de microscopía de láminas de luz. De Ahrens et al . Nature Methods 10 : 413-420 . |
Uno de los mayores retos de la neurociencia es comprender cómo está todo conectado. Las mediciones más precisas que tenemos actualmente sólo tienen en cuenta un puñado de células a la vez. La brillantez de esta técnica, que permite ver a través de las larvas de pez cebra, es que fue capaz de mostrar más de 80 % de las neuronas del cerebro a la vez. Esto nos dice cómo interactúan grandes poblaciones de células, permitiendo trabajar juntas a diferentes regiones.
Para obtener más información, consulte este artículo por Mo Costandi en The Guardian .
http://www.theguardian.com/science/neurophilosophy/2013/mar/18/an-activity-map-of-the-whole-zebrafish-brain
Abril - Ver a través del cerebro
Abril nos trajo CLARITY, otra proeza técnica impresionante diseñada para ver cómo está conectado el cerebro. Al disolver la grasa opaca de un cerebro, mientras se mantiene la estructura intacta, investigadores liderados por Karl Deisseroth en la Universidad de Stanford, California lograron una imagen de cerebro entero de ratón.
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| El hipocampo de un ratón, visualizado con CLARITY. Las células excitatorias son verdes, las células inhibitorias son de color rojo, y las células de soporte llamadas astrocitos son azules. De Chung et al . Nature 497 : 332-337 . |
Las imágenes de esta técnica son realmente impresionantes. Usando esta tecnología, los investigadores podrían analizar en detalle la estructura del cerebro, dando una valiosa información del cableado de las diferentes regiones. Incluso han visualizado parte de un cerebro humano post- mortem de un paciente autista, encontrando evidencia de defectos estructurales que normalmente se asocian con el síndrome de Down.
Para obtener más información, consulte este artículo en la revista New Scientist .
http://www.newscientist.com/article/mg21829124.300-transparent-brains-make-neuroscience-clearer.html#.Url9evTuJ8F
Mayo - Brainbow 3.0
' Brainbow ' es un sistema transgénico diseñado para etiquetar los diferentes tipos de células en muchos colores diferentes . Materia prima para bonitas imágenes. Echa un vistazo a esto:
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Neuronas multicolores. b muestra el hipocampo , c y d muestran el cortex . De : Cai et al . Nature Methods 10 : 540-547 |
Junio – Controlando un helicóptero con su mente
En junio, los investigadores de la Universidad de Minnesota, EE.UU. mostraron que se podía hacer volar un helicóptero con su mente! Vea a continuación como el sujeto dirige un helicóptero mediante un casquete de EEG .
Julio – Mejores sensores de calcio
Ahora, más imágenes con calcio. Las imágenes con calcio funcionan mediante el diseño de productos químicos que son fluorescentes cuando se encuentran con calcio. Cuando las células nerviosas se activan, millones de iones de calcio fluyen dentro de la célula a la vez, y por tanto, se puede ver un destello de luz fluorescente. Investigadores del campus de Howard Hughes Medical Institute Janelia Farm en los EE.UU. han estado trabajando en obtener sensores de calcio más sensibles. Mediante su uso, se pueden colorear neuronas basados en el compuesto al que responden. |
| Neuronas coloreadas según las propiedades de su respuesta. De Chen et al . Nature 499 : 295-300 . |
También fueron capaces de grabar un video de la actividad eléctrica en las espinas dendríticas, las diminutas arborizaciones de las células nerviosas - ver aquí:
http://www.nature.com/nature/journal/v499/n7458/fig_tab/nature12354_SV2.html
Agosto - El uso de la microscopía electrónica para conectar el cerebro
Las Drosophila son maravillosas mosquitas con sistemas nerviosos lo suficientemente simples para trabajar con ellos, pero lo suficientemente complicadas para ser aplicables a los nuestros. |
| Una micrografía electrónica , coloreada para cada neurona individual. De: Takemura et al. Nature 500 : 175-181 . |
Aquí, los investigadores de Janelia Farm ( ¡otra vez! ) Han realizado microscopía electrónica en el cerebro de Drosophila para conectar las neuronas a través de múltiples secciones. Un algoritmo de código de colores para alinear la misma neurona en diferentes secciones en lo que parece una obra de Picasso.
Septiembre - Los astrocitos al rescate
Los astrocitos son células de soporte en el cerebro que se convierten en altamente activas después de una lesión cerebral. Aquí, los investigadores del Instituto Cajal del CSIC en Madrid, España estaban interesados en las diferentes características que los astrocitos adquieren cuando un cerebro está lesionado. El sitio de la lesión puede ser visto como una esfera oscura. Los astrocitos con características diferentes se han teñido en diferentes colores. Por ejemplo, los astrocitos de color turquesa se pueden ver formando una red protectora alrededor del sitio de la lesión. |
| El sitio de la lesión (esfera oscura) se puede ver rodeado por los astrocitos multicolores. De: Martín- López et al. PLoS ONE 8 ( 9 ) . |
Octubre - Cráneos humanos preservados
No es estrictamente neurociencia pero teníamos que incluir estas imágenes . Publicado en octubre de 2013, The New Cruelty ( encargado por True Entertainment) , fotografió una serie de cráneos humanos preservados.
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| Un cráneo humano preservado . De la New Cruelty Exhibition , encargado por True Entertainment |
Noviembre - Cerebro Artificial
Parte de la visión del Proyecto Cerebro Humano y la iniciativa BRAIN es casar la anatomía del cerebro con modelos informáticos para tratar de obtener un modelo artificial del cerebro. Esta imagen representa BrainCAT, un software diseñado para integrar la información de diferentes tipos de escáner cerebral para obtener información adicional acerca de la funcionalidad del cerebro.
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| Esta imagen muestra BrainCAT vinculando datos de resonancia magnética funcional (formas azules y turquesa) con datos de conectividad ( por imágenes de tensor de difusión – líneas verdes) . De: Marques et al. Frontal. Hum. Neurosci . 7 : 794 |
Diciembre - Los hombres son de Marte, las mujeres son de Venus.
El último mes del año nos dio noticias absurdas sobre la "prueba" de que "los cerebros de las mujeres y de los hombres se 'conectan de manera diferente ' ". Este demostró finalmente por qué las mujeres son de Venus y los hombres son de Marte, ¿por qué los hombres " son mejores en lectura de mapas " y las mujeres son más " emocionalmente inteligentes" .... Estos titulares exagerados se han puesto en cuarentena recientemente en este blog, pero no se puede negar que el trabajo de investigación mostró algunas imágenes preciosas de las conexiones del cerebro masculino y femenino. |
| La parte superior muestra las regiones masculinas más interconectadas, la parte inferior muestra las regiones femeninas más interconectadas. De: Ingalhalikar et al. PNAS (publicación on line antes de impresion). |
Eso fue todo. 2013 fue un año de cerebros destellantes, conexiones chungas y noticias infladas. Esperemos a lo que tiene que venir en 2014.
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