El nuevo implante de sensores mejora radicalmente la importancia de los escáneres cerebrales de RMN

Investigadores presentan un nuevo método que muestra datos de una sola neurona

27.11.2019 - Alemania

Un equipo de neurocientíficos e ingenieros eléctricos de Alemania y Suiza desarrollaron un implante altamente sensible que permite explorar la fisiología cerebral con una resolución espacial y temporal sin precedentes. Ahora publicados en Nature Methods, introducen una aguja ultra fina con un chip integrado que es capaz de detectar y transmitir datos de resonancia magnética nuclear (RMN) a partir de volúmenes de nanolitros de metabolismo de oxígeno cerebral. El diseño innovador permitirá aplicaciones totalmente nuevas en las ciencias de la vida.

El grupo de investigadores dirigido por Klaus Scheffler del Instituto Max Planck de Cibernética Biológica y la Universidad de Tubinga, así como por Jens Anders de la Universidad de Stuttgart, identificó un bypass técnico que salva los límites electrofísicos de los métodos de exploración cerebral contemporáneos. Su desarrollo de una aguja capilar monolítica de resonancia magnética nuclear (RMN) combina la versatilidad de la imagenología cerebral con la precisión de una técnica muy localizada y rápida para analizar la actividad neuronal específica del cerebro.

"El diseño integrado de un detector de resonancia magnética nuclear en un solo chip reduce supremamente la típica interferencia electromagnética de las señales de resonancia magnética. Esto permite a los neurocientíficos reunir datos precisos de áreas minúsculas del cerebro y combinarlos con información de datos espaciales y temporales de la fisiología del cerebro", explica el investigador principal Klaus Scheffler. "Con este método, ahora podemos entender mejor la actividad específica y las funcionalidades del cerebro."

Según Scheffler y su grupo, su invención puede revelar la posibilidad de descubrir nuevos efectos o huellas dactilares típicas de activación neuronal, hasta eventos neuronales específicos en el tejido cerebral.
"Nuestra configuración de diseño permitirá soluciones escalables, es decir, la posibilidad de ampliar la recopilación de datos desde más de una zona, pero en el mismo dispositivo. La escalabilidad de nuestro enfoque nos permitirá ampliar nuestra plataforma con modalidades de detección adicionales, como las mediciones electrofisiológicas y optogenéticas", añade el segundo investigador principal, Jens Anders.

Los equipos de Scheffler y Anders están muy seguros de que su enfoque técnico puede ayudar a separar los complejos procesos fisiológicos dentro de las redes neuronales del cerebro y que puede descubrir beneficios adicionales que pueden proporcionar perspectivas aún más profundas sobre la funcionalidad del cerebro.

Con el objetivo principal de desarrollar nuevas técnicas capaces de sondear específicamente la composición estructural y bioquímica del tejido cerebral vivo, su última innovación allana el camino para futuras técnicas de mapeo altamente específicas y cuantitativas de la actividad neuronal y los procesos bioenergéticos en las células cerebrales.

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