Cientistas manipulam atividade cerebral com pulsos de luz laser – e Feliz Natal a todos!

24/12/2014

Uma equipe de neurocientistas da University College London desenvolveu uma nova maneira de simultaneamente gravar e manipular a atividade de células múltiplas no cérebro de animais vivos, usando pulsos de luz. A técnica, descrita na revista Nature Methods, combina duas avançadas neurotecnologias existentes . Pode, eventualmente, permitir que os pesquisadores não precisem usar mais os desajeitados microeletrodos que utilizam tradicionalmente para investigar a atividade neuronal e apurar o funcionamento do cérebro a nível celular em tempo real e com detalhes sem precedentes.

Uma delas é a optogenética. Ela envolve a criação de ratos geneticamente modificados que emitem proteínas de algas chamadas Channelrodopsinas em grupos específicos de neurônios. Isso torna as células sensíveis à luz, permitindo que os investigadores alterem as células ligadas ou desligadas, dependendo da proteína que emite channelrodopsina, e do comprimento de onda da luz que é usada. Isso pode ser feito em uma escala de tempo de milisegundos, usando pulsos de luz laser emitidos nos cérebros dos animais através de uma fibra óptica.

A outra é a imagem de cálcio. Sinais de cálcio são cruciais para quase todos os aspectos da função neuronal, e as células nervosas apresentam um aumento súbito na concentração de íons cálcio quando eles começam a disparar impulsos nervosos. Utilizando corantes que dão fluorescência verde em resposta ao aumento da concentração de cálcio, combinado com a microscopia de dois fótons, os pesquisadores podem detectar essa assinatura para ver quais células são ativadas. Desta forma, eles podem efetivamente “ler” a atividade de populações de células inteiras em fatias de tecido do cérebro ou cérebros vivos.

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