MonPlaneta
Creen un atles digital en 3D del cervell dels vertebrats

Un equip d’investigadors de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) ha creat un atles digital del cervell dels vertebrats. Aquesta eina, que ha estat presentada en un article a la revista ‘eLife’, permet saber quan es diferencien les neurones i aprendre moltes coses del desenvolupament d’aquest organ. L’estudi s’ha fet penent com a exemple el cervell poserior del peix zebra, i també ha demostrat que la posició final de les neurones als teixits depèn de quan i on han nascut.

La formació dels teixits vius

Els teixits de tots els éssers vius neixen d’unes quantes cèl·lules que es divideixen i es mouen fins arribar al seu destí, posició i forma finals. El procés de formació d’un teixit o òrgan s’anomena morfogènesi i, en el cas de les neurones, neurogènesi. La catedràtica i investigadora Cristina Pujades, que ha dirigit aquesta recerca, explica que les tècniques actuals de microscopia i anàlisi d’imatge són “impressionants” i permeten seguir en temps real com es mouen les cèl·lules i com es formen les estructures biològiques.

No obstant això, quantificar la biologia observada és molt complicat ja que, en el cas del cervell, no és homogeni i les seves capes no són les mateixes ni estan distribuïdes de manera uniforme. Si bé es pot fer en 2D, les eines disponibles per fer-ho en 3D són molt poques, i és per això que, col·laborant amb el LAboratori Europeu de Biologia Molecular de Barcelona (EMBL Barcelona), s’ha creat un programa que conté tasques i funcions per generar models 3D a partir d’imatges microscòpiques, combinant senyals per visualitzar les estructures internes gràcies a DAMAKER, una plataforma desenvolupada per ells mateixos.

El peix zebra podria tenir la clau de la recuperació dels humans després de patir un infart  | Bernat Arlandis (Flickr)
El peix zebra és un animal que serveix de model per a moltes investigacions científiques | Bernat Arlandis (Flickr)

Un òrgan igual en tots els vertebrats

Els investigadors van veure que, fent servir marcatges fluorescents per a poblacions cel·lulars específiques, els podien emprar de biomarcadors per seguir les cèl·lules durant la formació del teixit i calcular el volum que ocupen, visualitzant i quantificant paràmetres que abans no podien. Gràcies a tot plegat, han creat un atles en 3D que permet inferir, a partir de la posició al cervell d’una neurona, quan va néixer, ja que hi ha “un gradient intern-extern”, és a dir, que les neurones que es van diferenciar abans són a la part més interna.

La part del cervell posterior dels peixos zebra que han fet servir en aquest estudi, el romboencèfal, està molt conservada en els vertebrats, és a dir, que no hi ha diferències per molt diversos que siguin els organismes. També se’l coneix com el cervell primitiu posterior perquè controla les funcions bàsiques dels vertebrats, com ara la deglució, la respiració o la innervació de les vísceres.

Gràcies a això, es poden crear avatars humans en peix zebra, és a dir, generar la mutació necessària en el peix. Així, expica Pujades, s’observa com es desenvolupa i en comptes de buscar afectacions neuronals “com si fos un paller”, es pot anar a un estadi determinat, mirar la distribució de les neurones i, comparant-ho amb l’atles, saber quan es va produir el defecte neuronal.

Aquesta és la primera cartografia del cervell feta en un vertebrat. El sistema està escrit en codi obert i es pot aplicar a qualsevol òrgan i també en qualsevol model, només necessita els marcadors específics del que l’investigador vulgui veure.

Més notícies
Les balenes i dofins tenen una xarxa protectora per impedir que nedar els causi danys al cervell

Descobreixen què protegeix el cervell de balenes i dofins quan neden

Sense això, els canvis de pressió podrien causar-los danys greus
:  - Mobile
Els estudis sobre els efectes de la música al cervell són molts però, sovint, contradictoris | Pxhere

Escoltar música pot influenciar l’activitat del cervell

Afecta els nostres processos mentals, tot i que hi ha moltes incògnites al seu voltant
:  - Mobile
Els assaigs amb interfícies entre la ment i els ordinadors desperten els fantasmes creats per la ciència-ficció les darreres dècades | Wikimedia Commons

Instal·len la primera interfície cervell-ordinador als Estats Units

Aquesta tecnologia de ciència-ficció podria ser una realitat estesa ben aviat
:  - Mobile
La termodinàmica ha estat feta servir per identificar i distingir els diversos estats del cervell | NIH

La termodinàmica ajuda a estudiar el cervell

Investigadors de la UPF han fet servir la seva segona llei per analitzar els diversos estats cerebrals
:  - Mobile

Nou comentari

Comparteix

Icona de pantalla completa