Ciencia y Tecnologia
publicado em 09/01/2012 às 09h30:00
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Estudio con ratas lanza bases para decodificar los circuitos del cerebro humano

 
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Reprodução: Salk Institute
El Dr. Edward Callaway (la izquierda)., Profesor en el Laboratorio de Neurobiología de Sistemas Salks, y su equipo de investigación examinó los datos de la investigación
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El Dr. Edward Callaway (la izquierda)., Profesor en el Laboratorio de Neurobiología de Sistemas Salks, y su equipo de investigación examinó los datos de la investigación

Los científicos del Instituto Salk para Estudios Biológicos, EE.UU., han desarrollado nuevas herramientas que pueden revolucionar la investigación sobre la base neurológica de la visión en ratones.

La investigación se centra en el mundo 3D en el cerebro - <i> es decir, un paisaje que imita el mundo exterior, donde los objetos son vistos como las colecciones de los circuitos neuronales e impulsos eléctricos </ i> - y el potencial para mejorar el estudio la función cerebral y la enfermedad mental.

Por primera vez, los científicos han elaborado mapas de la neurona por neurona de las regiones de cerebro de rata que procesan la información visual diferente al tiempo que sienta las bases para descifrar los circuitos cerebrales utilizando la última tecnología y las técnicas de investigación genética que sólo son posibles en los ratones.

Para comprender los complejos cálculos en el cerebro humano, incluyendo los que están detrás cognición visual, los científicos se han basado en estudios de primates como los monos, los parientes más cercanos de los seres humanos en el reino animal, y con más capacidad cognitiva similar.

Se han identificado qué partes de los aspectos del proceso de primates del cerebro diferentes de la información sensorial recogida del mundo exterior. "Con los primates aprendido mucho sobre la forma en que nuestros ojos captan la información al cerebro, y como una gran parte del cerebro se dedica a procesar la información. La visión es un sistema fantástico para entender cómo funciona el cerebro y, en última instancia, el estudio de las enfermedades mentales y la conciencia ", dice el investigador Edward Callaway.

Ahora, las nuevas herramientas científicas están permitiendo a los científicos a entender mejor el cerebro humano mediante el estudio de cómo los cerebros de los ratones relativamente simples. Estos métodos permiten a los científicos a alterar los genes, las instrucciones de ADN que controlan el comportamiento de las células, incluyendo las neuronas que forman el circuito del cerebro.

El uso de métodos genéticos para el mapeo de las conexiones cerebrales y controlar la actividad de las células, los científicos esperan crear diagramas detallados del cerebro y mostrar cómo funcionan estos circuitos.

"Aunque los ratones no pueden reemplazar el trabajo realizado en monos, estas técnicas de investigación están muy desarrollados en ratones que en los monos. La capacidad de modificar la actividad neuronal mediante herramientas genéticas para estudiar los cambios resultantes en la actividad cerebral está revolucionando la neurociencia ", dijo Callaway.

A pesar de tales técnicas de ingeniería genética ofrecen un gran potencial, poco se sabe sobre qué áreas de la corteza visual fueron los responsables de la tramitación de los diferentes elementos de información visual.

Para evitar esto, Callaway y sus colegas elaboraron un mapa del sistema de procesamiento visual de los ratones. Se inyecta en el animal un tinte fluorescente sensible al calcio que se ilumina cuando se expone a una luz determinada. La cantidad de calcio en las células nerviosas varía dependiendo del nivel de actividad de las neuronas, por lo que los científicos pudieron medir la actividad de las células cerebrales basado en la intensidad de la luz.

Entonces, los científicos mostraron diferentes tipos de estímulos visuales en un monitor de televisión y observar qué partes del cerebro que brillaba. Para realizar las grabaciones, se utilizó una cámara de alta resolución capaz de discernir la actividad de las células nerviosas individuales.

SalkInstitute

Los resultados mostraron que, en el campo visual de un ratón, el área de espacio tridimensional visible a través de los ojos, está representado por una colección correspondiente de las neuronas en el cerebro. Los investigadores demostraron que las neuronas, precisamente, se asociaron con la que la zona del campo visual del animal.

Los científicos también encontraron que cada área tiene un papel especializado en el procesamiento de información visual.

Con estos mapas de la función del cerebro a la mano, los científicos tienen ahora una línea de base contra la cual se puede comparar con la función cerebral en ratas en las que se manipula el funcionamiento de un circuito utilizando métodos genéticos. En última instancia, la comprensión detallada de cómo funciona el cerebro de la rata va a revolucionar la comprensión de la mente humana.

"Esto nos da nuevas maneras de explorar la base neural de la conciencia e identificar los circuitos neuronales que funcionan mal en el caso de enfermedades como la esquizofrenia y el autismo", concluye Callaway.

Fuente: Isaude.net
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