NEURONA 3D
Páginas: 11 (2621 palabras)
Publicado: 22 de abril de 2015
SERIE – TÉCNIC A S DE L A NEURO CIENCIA
Neuronas
en tres dimensiones
Para desentrañar los circuitos neuronales, los investigadores cortan el tejido
cerebral en multitud de secciones y las examinan bajo un microscopio electrónico.
Las técnicas modernas automatizan este proceso, con lo que permiten elaborar
reconstrucciones tridimensionales de las grandes redes
BEN JA MIN TIT ZE
Técnicas
de laneurociencia
Parte 1: Atlas cerebral
Enero 2013
Parte 2: Optogenética
Marzo 2013
Parte 3: Microscopía
de fluorescencia
Marzo 2013
U
n pequeño microscopio, un fras-
bre papel las conexiones celulares. Cajal descu-
quito de nitrato de plata, una plu-
brió de este modo las formas y ramificaciones
ma y tinta china. Con estos utensi-
características de los diferentes tipos de células
lios inicióSantiago Ramón y Cajal
nerviosas.
(1852-1934) el viaje de la neuroa-
Enseguida se dio cuenta de que el tejido del sis-
natomía. Mediante una técnica de tinción ideada
tema nervioso central se componía de multitud
por su contemporáneo Camillo Golgi (1843-1926),
de neuronas agrupadas, conectadas entre sí por
ennegreció los cortes finos de tejido nervioso y
numerosas sinapsis. No obstante,la técnica de
visualizó sus componentes bajo el microscopio
tinción de Golgi le permitió examinar solo una
óptico. Con extrema meticulosidad dibujó so-
fracción diminuta de las células; todavía se enINTERFOTO / PHOTOAISA
SERIE
Parte 4: Microscopía
electrónica
Parte 5: Imágenes
con tensor de difusión
Septiembre 2013
Parte 6: Simulación
por ordenador
Noviembre 2013
CÉLULAS AL DETALLE
SantiagoRamón y Cajal
examinó con el microscopio
óptico el tejido cerebral y
dibujó con detalle extremo
las comunicaciones celulares.
Con ello descubrió las formas
características de los distintos
tipos de neuronas.
56
MENTE Y CEREBRO 61 - 2013
RED PLÁSTICA
CORTESÍA DE KEVIN BRIGGMAN, INSTITUTO MAX PLANCK PARA LA INVESTIGACIÓN MÉDICA, HEIDELBERG
Con la microscopía electrónica
de bloques seriadosfrontales
pueden reconstruirse las neuronas y sus conexiones en tres
dimensiones. En esta representación, las células nerviosas individuales se distinguen
por colores.
EN SÍNTESIS
contraba lejos de descifrar todos los circuitos ce-
de cada una de las 302 neuronas de este nemáto-
rebrales. Según escribía Cajal en su autobiografía:
do. Hubieron de pasar catorce años para que se
«La complejidadindescriptible de la estructura
publicaran los resultados. Nacía el primer «atlas»
de la sustancia gris es tan intrincada que desafía
del sistema nervioso.
la curiosidad insaciable de los investigadores, y
seguirá haciéndolo durante muchos siglos».
Sin embargo, la laboriosidad del proyecto fue
de tal magnitud que resultaba difícil concebir su
El primer ser vivo del que se reconstruyó el sis-aplicación en organismos de mayor tamaño. No
tema nervioso de manera íntegra apenas medía
fue hasta treinta años después que Winfried Denk,
un milímetro: se trata del nemátodo Caenorhab-
del Instituto Max Planck de Investigación Médica
ditis elegans. En 1972, el equipo de biólogos de
de Heidelberg, ideara un método que automati-
Sydney Brenner y John White, del Laboratorio
zaba el corte ybarrido de las muestras de tejido:
de Biología Molecular del Consejo de Investiga-
la microscopía electrónica con bloques seriados
ción Médica en Cambridge, descompuso este ani-
frontales (MEBS). La cámara de muestras del mi-
mal afiligranado en incontables cortes finos. A
croscopio electrónico de barrido integra una cu-
continuación, los visualizaron con el microscopio
chilla dediamante, similar a la que normalmente
electrónico. Los científicos fueron acumulando
utilizan los investigadores para fragmentar de an-
con precisión las imágenes consecutivas en una
temano los bloques celulares que van a examinar.
pila tridimensional. Con paciencia de relojero,
Este micrótomo secciona la muestra, rebanada a
rastrearon y cartografiaron las prolongaciones
rebanada, durante la...
Neuronas
en tres dimensiones
Para desentrañar los circuitos neuronales, los investigadores cortan el tejido
cerebral en multitud de secciones y las examinan bajo un microscopio electrónico.
Las técnicas modernas automatizan este proceso, con lo que permiten elaborar
reconstrucciones tridimensionales de las grandes redes
BEN JA MIN TIT ZE
Técnicas
de laneurociencia
Parte 1: Atlas cerebral
Enero 2013
Parte 2: Optogenética
Marzo 2013
Parte 3: Microscopía
de fluorescencia
Marzo 2013
U
n pequeño microscopio, un fras-
bre papel las conexiones celulares. Cajal descu-
quito de nitrato de plata, una plu-
brió de este modo las formas y ramificaciones
ma y tinta china. Con estos utensi-
características de los diferentes tipos de células
lios inicióSantiago Ramón y Cajal
nerviosas.
(1852-1934) el viaje de la neuroa-
Enseguida se dio cuenta de que el tejido del sis-
natomía. Mediante una técnica de tinción ideada
tema nervioso central se componía de multitud
por su contemporáneo Camillo Golgi (1843-1926),
de neuronas agrupadas, conectadas entre sí por
ennegreció los cortes finos de tejido nervioso y
numerosas sinapsis. No obstante,la técnica de
visualizó sus componentes bajo el microscopio
tinción de Golgi le permitió examinar solo una
óptico. Con extrema meticulosidad dibujó so-
fracción diminuta de las células; todavía se enINTERFOTO / PHOTOAISA
SERIE
Parte 4: Microscopía
electrónica
Parte 5: Imágenes
con tensor de difusión
Septiembre 2013
Parte 6: Simulación
por ordenador
Noviembre 2013
CÉLULAS AL DETALLE
SantiagoRamón y Cajal
examinó con el microscopio
óptico el tejido cerebral y
dibujó con detalle extremo
las comunicaciones celulares.
Con ello descubrió las formas
características de los distintos
tipos de neuronas.
56
MENTE Y CEREBRO 61 - 2013
RED PLÁSTICA
CORTESÍA DE KEVIN BRIGGMAN, INSTITUTO MAX PLANCK PARA LA INVESTIGACIÓN MÉDICA, HEIDELBERG
Con la microscopía electrónica
de bloques seriadosfrontales
pueden reconstruirse las neuronas y sus conexiones en tres
dimensiones. En esta representación, las células nerviosas individuales se distinguen
por colores.
EN SÍNTESIS
contraba lejos de descifrar todos los circuitos ce-
de cada una de las 302 neuronas de este nemáto-
rebrales. Según escribía Cajal en su autobiografía:
do. Hubieron de pasar catorce años para que se
«La complejidadindescriptible de la estructura
publicaran los resultados. Nacía el primer «atlas»
de la sustancia gris es tan intrincada que desafía
del sistema nervioso.
la curiosidad insaciable de los investigadores, y
seguirá haciéndolo durante muchos siglos».
Sin embargo, la laboriosidad del proyecto fue
de tal magnitud que resultaba difícil concebir su
El primer ser vivo del que se reconstruyó el sis-aplicación en organismos de mayor tamaño. No
tema nervioso de manera íntegra apenas medía
fue hasta treinta años después que Winfried Denk,
un milímetro: se trata del nemátodo Caenorhab-
del Instituto Max Planck de Investigación Médica
ditis elegans. En 1972, el equipo de biólogos de
de Heidelberg, ideara un método que automati-
Sydney Brenner y John White, del Laboratorio
zaba el corte ybarrido de las muestras de tejido:
de Biología Molecular del Consejo de Investiga-
la microscopía electrónica con bloques seriados
ción Médica en Cambridge, descompuso este ani-
frontales (MEBS). La cámara de muestras del mi-
mal afiligranado en incontables cortes finos. A
croscopio electrónico de barrido integra una cu-
continuación, los visualizaron con el microscopio
chilla dediamante, similar a la que normalmente
electrónico. Los científicos fueron acumulando
utilizan los investigadores para fragmentar de an-
con precisión las imágenes consecutivas en una
temano los bloques celulares que van a examinar.
pila tridimensional. Con paciencia de relojero,
Este micrótomo secciona la muestra, rebanada a
rastrearon y cartografiaron las prolongaciones
rebanada, durante la...
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