Neurônios vistos em 3D em super-resolução

Neurônios em 3D

Pesquisadores do Centro Riken de Biologia do Desenvolvimento (Japão) aprimoraram uma técnica que permitiu obter as imagens 3-D de mais alta resolução já vistas dos neurônios do cérebro.

Vários aspectos da aprendizagem e do comportamento são acompanhados por mudanças estruturais nas sinapses, o lugar onde os neurônios se comunicam através do envio e recepção de neurotransmissores como a dopamina, serotonina e glutamato.

Ser capaz de ver essas mudanças estruturais em 3-D vai ajudar a entender como os neurônios se alteram durante o funcionamento normal e identificar as diferenças que ocorrem em situações anormais.

Imagens obtidas do tecido cerebral de animais de laboratório - são as melhores já obtidas até hoje.
[Imagem: RIKEN]

Cérebro transparente

Um detalhe importante é que, para ver os neurônios em três dimensões é necessário que o tecido do cérebro seja tornado transparente, o que exige técnicas especiais para tratar os tecidos observados sob o microscópio.

Embora as técnicas de transparência venham melhorando ao longo dos últimos anos, a equipe japonesa descobriu que uma técnica já antiga e tida por muitos como superada, na verdade é a que melhor se ajusta à operação com os microscópios mais modernos, produzindo imagens muito melhores do que qualquer outra já obtida anteriormente.

A equipe foi capaz de obter imagens de super-resolução de circuitos neurais 10 vezes mais profundas no cérebro do que é possível no passado, e mostrou que sua abordagem era compatível com vários tipos diferentes de microscopia de super-resolução.

Problemas nos neurônios

E as novas imagens já renderam os primeiros benefícios: elas revelaram diferenças nas sinapses quando o neurotransmissor glutamato opera em neurônios normais e em neurônios com problemas que foram induzidos por manipulação genética.

"Mostrar que mudanças em um receptor excitatório afetam estruturas finas nas sinapses inibitórias é uma descoberta importante que foi possível graças à nossa nova fórmula de compensação óptica," disse o professor Takeshi Imai, coordenador da equipe.