Investigadores logran captan con una nitidez sin precedentes la actividad de un millón de neuronas

La actividad de un millón de neuronas en un cerebro de ratón ha sido captada con un nivel de resolución sin precedentes. (Imagen: Alipasha Vaziri)

Captar los entresijos de la actividad cerebral exige una gran nitidez de imagen, trabajar a escala microscópica y filmar a muy alta velocidad para captar sucesos fugaces.

Solo así es factible visualizar en alta resolución millones de neuronas mientras envían y reciben señales desde rincones distantes de la corteza cerebral, captando el instante de cada emisión y de cada recepción.

Ahora, unos investigadores han desarrollado una técnica de microscopía que permitirá realizar esta hazaña, captando imágenes detalladas de la actividad de una gran cantidad de células a través de diferentes cotas de profundidad en el cerebro a gran velocidad y con una claridad sin precedentes.

El equipo de Alipasha Vaziri, de la Universidad Rockefeller en Estados Unidos, ha demostrado el poder de esta innovadora técnica, al presentar las primeras películas de su tipo en alta resolución, que muestran la actividad casi simultánea de un millón de neuronas en partes de todo el cerebro de un ratón. Los detalles técnicos los ha presentado en la revista académica Nature Methods, bajo el título “High-speed, cortex-wide volumetric recording of neuroactivity at cellular resolution using light beads microscopy”.

La técnica de microscopía que se ha venido usando para captar imágenes de la actividad de las neuronas en los tejidos cerebrales que son propensos a dispersar la luz, requiere el disparo de un pulso láser focalizado en un objetivo marcado. Unos pocos nanosegundos después de que el pulso alcance su objetivo, una etiqueta emite una luz fluorescente que puede interpretarse para dar a los científicos una idea del nivel de neuroactividad detectado.

Pero esta técnica adolece de una limitación fundamental. Los neurobiólogos necesitan registrar las interacciones simultáneas entre las regiones sensoriales, motoras y visuales del cerebro, pero es difícil captar la actividad en una franja tan amplia del cerebro sin sacrificar la resolución o la velocidad.

La nueva técnica de microscopía lo consigue, gracias a varias innovaciones, de entre las cuales la más destacada es que el sistema descompone un pulso fuerte en 30 subpulsos más pequeños (cada uno con una fuerza diferente) que se sumergen en 30 profundidades diferentes del cerebro del ratón pero que inducen la misma cantidad de fluorescencia en cada profundidad.

La nueva técnica de microscopía permitirá investigar cuestiones biológicas de una forma que no había sido posible hasta ahora.