O crânio 3D-printed transparente original fornece a oportunidade de olhar a actividade de cérebro no tempo real

Os pesquisadores na universidade de Minnesota desenvolveram um implante transparente original do crânio 3D-printed para ratos que fornecesse uma oportunidade de olhar a actividade da superfície inteira do cérebro no tempo real. O dispositivo permite a pesquisa fundamental do cérebro que poderia fornecer a introspecção nova para condições do cérebro humano tais como abalos, doença de Alzheimer e de Parkinson.

A pesquisa é publicada em comunicações da natureza. Os pesquisadores igualmente planeiam comercializar o dispositivo, que chamam Ver-SHELL.

“O que nós estamos tentando fazer é ver se nós podemos visualizar e interagir com as grandes partes da superfície do cérebro do rato, chamado o córtice, durante longos período do tempo. Isto dar-nos-á a informação nova sobre como os trabalhos de cérebro humano,” disse Suhasa Kodandaramaiah, Ph.D., um co-autor do estudo e universidade do professor adjunto de Minnesota Benjamin Mayhugh da engenharia mecânica na faculdade da ciência e da engenharia. “Esta tecnologia permite que nós considerem a maioria do córtice na acção com controle e precisão inauditos quando determinadas partes de estimulação do cérebro.”

No passado, a maioria de cientistas olharam regiões pequenas do cérebro e tentaram-nas compreendê-lo em detalhe. Contudo, os pesquisadores estão encontrando agora que o que acontece em de uma parte do cérebro provavelmente afecta outras partes do cérebro ao mesmo tempo.

Um de seus primeiros estudos que usam o dispositivo de Ver-SHELL examina como abalos suaves em de uma parte da influência do cérebro outras partes do cérebro enquanto reorganiza estrutural e funcional. Kodandaramaiah disse que os cérebros do rato são muito similares em vários aspectos aos cérebros humanos, e este dispositivo abre a porta para a pesquisa similar sobre os ratos que olham as doenças de cérebro degenerativos que afectam seres humanos tais como a doença de Alzheimer ou de Parkinson.

A tecnologia permite que os pesquisadores considerem mudanças globais pela primeira vez em uma definição de tempo inaudita. Em um vídeo produzido usando o dispositivo, as mudanças no brilho do cérebro do rato correspondem ao enceramento e a enfraquecer-se da actividade neural. Os flashes subtis são os períodos em que o cérebro inteiro se torna de repente activo. Os pesquisadores ainda estão tentando compreender a razão para tal actividade coordenada global e o que significa para o comportamento.

“Estes são estudos que nós não poderíamos fazer nos seres humanos, mas são extremamente importantes em nossa compreensão de como os trabalhos de cérebro assim que nós podemos melhorar tratamentos para os povos que experimentam lesões cerebrais ou doenças,” dissemos Timothy J. Ebner, M.D., Ph.D., um co-autor do estudo e uma universidade do professor de Minnesota e da cabeça do departamento da neurociência na Faculdade de Medicina.

Para fazer Ver-SHELL, os pesquisadores fizeram a varredura digital da superfície do crânio do rato e usaram então as varreduras digitais para criar um crânio transparente artificial que tivesse os mesmos contornos que o crânio original. Durante uma cirurgia precisa, a parte superior do crânio do rato é substituída com o dispositivo transparente do crânio 3D-printed. O dispositivo permitir que os pesquisadores gravem a actividade de cérebro simultaneamente quando imagem lactente o cérebro inteiro no tempo real.

Uma outra vantagem a usar este dispositivo é que o corpo do rato não rejeitou o implante, assim que significa que os pesquisadores podiam estudar o mesmo cérebro do rato sobre diversos meses. Os estudos nos ratos sobre diversos meses permitem que os pesquisadores estudem o envelhecimento do cérebro em uma maneira que tome décadas ao estudo nos seres humanos.

“Este dispositivo novo permite que nós olhem a actividade de cérebro a nível o menor que zumbe dentro nos neurônios específicos ao obter uma ideia grande da imagem de uma grande parte da superfície do cérebro ao longo do tempo,” Kodandaramaiah disse. “Desenvolver o dispositivo e mostrar que trabalha são apenas o começo do que nós poderemos fazer para avançar a pesquisa do cérebro.”

Source: https://twin-cities.umn.edu/news-events/research-brief-3d-printed-transparent-skull-provides-window-brain