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Cráneo transparente impreso en 3D que muestra la actividad cerebral en tiempo real

Cráneo transparente impreso en 3D que muestra la actividad cerebral en tiempo real

Un implante de cráneo transparente impreso en 3D recientemente desarrollado para ratones permite ahora a los investigadores observar la actividad de toda la superficie del cerebro en tiempo real.

La innovación, llamada See-Shell, podría proporcionar nuevos conocimientos sobre las afecciones del cerebro humano, como las conmociones cerebrales, el Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.

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Visualizando la corteza

"Lo que estamos tratando de hacer es ver si podemos visualizar e interactuar con grandes partes de la superficie del cerebro del ratón, llamada corteza, durante largos períodos de tiempo. Esto nos dará nueva información sobre cómo funciona el cerebro humano", dijo. Suhasa Kodandaramaiah, Ph.D., coautor del estudio y profesor asistente de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Minnesota Benjamin Mayhugh en la Facultad de Ciencias e Ingeniería.

"Esta tecnología nos permite ver la mayor parte de la corteza en acción con un control y una precisión sin precedentes mientras estimulamos ciertas partes del cerebro".

Los estudios anteriores se centraron en observar pequeñas regiones del cerebro y tratar de comprenderlas en detalle. Sin embargo, todas las partes del cerebro están relacionadas, por lo que lo que sucede en un área afecta a las demás.

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Con See-Shell, los investigadores pueden examinar cómo todas las partes del cerebro se influyen entre sí. Uno de los primeros estudios realizados con el dispositivo fue ver cómo las conmociones cerebrales leves en una parte del cerebro empujaban al cerebro a reorganizarse estructural y funcionalmente.

Los investigadores dicen que los cerebros de los ratones son muy similares a los humanos y, por lo tanto, las lecciones aprendidas de los ratones podrían aplicarse a los tratamientos humanos.

"Estos son estudios que no podríamos hacer en humanos, pero son extremadamente importantes en nuestra comprensión de cómo funciona el cerebro para que podamos mejorar los tratamientos para las personas que sufren lesiones o enfermedades cerebrales", dijo Timothy J. Ebner, MD, Ph. D., coautor del estudio y profesor de la Universidad de Minnesota y director del Departamento de Neurociencia de la Facultad de Medicina.

Mirando neuronas específicas

Para crear el See-Shell, los investigadores escanearon digitalmente la superficie del cráneo de un ratón e imprimieron una versión transparente del mismo. Luego reemplazaron la parte superior del cráneo del ratón con el dispositivo transparente impreso en 3D.

"Este nuevo dispositivo nos permite observar la actividad cerebral en el nivel más pequeño haciendo zoom en neuronas específicas mientras obtenemos una vista general de una gran parte de la superficie del cerebro a lo largo del tiempo", dijo Kodandaramaiah.

"Desarrollar el dispositivo y demostrar que funciona es solo el comienzo de lo que seremos capaces de hacer para avanzar en la investigación del cerebro".

El estudio se publica enComunicaciones de la naturaleza.


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