Los resultados de una investigación publicada en Nature Methods describe una técnica mesoscópica que podría permitir a los científicos sondear la amplitud y profundidad del cerebro con la máxima resolución, escala y velocidad. Se trata de una técnica de obtención de imágenes con una resolución microscópica que permite detectar células individuales, con un campo de visión que permite aptar neuronas en amplias zonas de este órgano.
Este método, denominado MesoLF, puede captar a la vez las interacciones clave entre 10.500 neuronas distribuidas en un volumen del cerebro de un modelo animal -obteniendo imágenes de células alojadas en zonas cerebrales innacesibles, que se activan simultáneamente desde regiones cerebrales separadas por muchos milímetros- con una resolución sin precedentes.
Según explican los investigadores, MesoLF derivación de la microscopía de campo claro (LFM, en inglés), una técnica de obtención de imágenes tridimensionales conocida por su rapidez y alta resolución. A pesar de sus ventajas, no funciona bien en el interior de tejidos que dispersan la luz como ocurre con el cerebro.
¿Cuáles son las ventajas de esta técnica para la detección de imágenes del cerebro?
A diferencia de otros estudios realizados con esta técnica, la novedad es la integración de un algoritmo de aprendizaje automático que calcula la ubicación de las neuronas activas para detectar mejor la actividad de las células cerebrales en tejidos densos, como presentan en su artículo. Previamente, los investigadores habían desarrollado un software y un hardware para escalar el sistema, lo que le permite asomarse a tejidos de diversas formas y rigideces, como los que se encuentran en el cerebro.
“Esto es posible gracias a un diseño óptico personalizado que mantiene una alta resolución óptica de las imágenes en volúmenes mesoscópicos, en combinación con un conjunto de innovaciones algorítmicas que amplían en consecuencia la capacidad y las posibilidades de nuestro sistema informático modular”, describen los científicos.
Además de la obtención de imágenes de calidad y de un cerebro activo, otra de las ventajas es la agilidad y el menor costo informático, resultado del procesamiento de terabytes de datos en bruto. Dado el coste relativamente bajo del hardware óptico, los investigadores esperan poner su técnica MesoLF a disposición de los científicos que estudian el funcionamiento interno del cerebro, comenzando con la distribución de sus diseños bajo licencia de código abierto.
