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Os pesquisadores usam a técnica de imagem lactente nova para compreender deficits do motor na doença do ALS

Uma equipe interdisciplinar do scientifique pesquisa de do la nacional de Institut (INRS) usou uma técnica de imagem lactente inovativa para uma compreensão melhor de deficits do motor na esclerose de lateral Amyotrophic (ALS). Os pesquisadores podiam seguir o comportamento de escape de modelos dos zebrafish do normal e da doença, em 3D. Seus resultados têm sido publicados recentemente em Optica, o jornal da capitânia da sociedade óptica (OSA).

O professor Jinyang Liang, perito na imagem lactente ultra-rápido e no biophotonics, juntou-se a um esforço com professor Kessen Tamanco, especialista na genética e em doenças neurodegenerative. Os dois grupos podiam seguir a posição dos zebrafish no tempo real e capturar o movimento 3D, usando uma técnica de imagem lactente especial chamada dispersão-eliminou o campo claro da codificar-abertura, ou o DECALF.

“É uma característica original para a análise dos comportamentos animais de uma perspectiva do neurodevelopment. Se não, nós poderíamos somente ver o movimento em um plano. Perder uma dimensão pode ser enganadora ao estudar o movimento. Você pode pensar a maneira do movimento um dos zebrafish, mas a realidade é bastante diferente,” disse o perito.

Seus dados revelaram os ângulos assimétricos da orientação das aletas esquerdas e direitas, indicando mudanças drásticas no sentido durante o escape normal do zebrafish s do estímulo. Ao contrário, o modelo doente dos zebrafish mostrou respostas lentas e limitou a capacidade de movimento devido aos deficits do motor.

As câmeras claras convencionais do campo capturam a informação não somente em x e em y, mas igualmente o ângulo em que as raias claras estão vindo. Esta maneira, você pode segui-los de volta ao foco em onde você quer. De acordo com o professor Liang, o problema com esta tecnologia é as trocas.

A imagem pode ter uma definição espacial alta ou uma definição do ângulo alto, mas não ambos. A solução para esta é a imagem lactente do campo da luz da abertura (CALF) codificada, que pode ser conseguida usando dispositivos digitais do micromirror (DMD).

Um projecto inovativo

O DMD actua como um elemento da difracção e separa a luz branca em um arco-íris. Um DMD apenas não pode usá-lo com luz ou luz solar ambiental. “Você poderia sempre usar uma luz do único-comprimento de onda, mas conduz a outras desvantagens, desde que a cor da luz pode interferir com o sistema do nervo e afectar as experiências. Por exemplo, a luz vermelha poderia fazer povos agressivos, e a luz azul é sabida igualmente para afectar o humor,” professor Liang explica.

Para contornear esta limitação, a equipa de investigação usou um segundo DMD para cancelar o arco-íris induz pelo outro. “Nós somos os primeiros para usar este projecto para controlar a dispersão da cor dentro do espectro visível inteiro, que permite que nós usem a luz branca para esta experiência.”

Dr. Jingdan Liu, autor do estudo primeiro e companheiro pos-doctoral, INRS

De “a imagem lactente DECALF podia abrir uma avenida nova para neuroimaging. Por exemplo, nós poderíamos usar este sistema para ver a actividade dos neurônios. Nós poderíamos seguir a luz emissora quando um neurônio “despede” para saber onde o neurônio está posicionado no cérebro e em sua conectividade,” diz o professor Liang.

“Agradecimentos ao trabalho do professor Liang, nós podíamos ver o comportamento macroscópico dos zebrafish com ALS-como sintomas. Nós poderíamos ir mesmo mais adicionais no estudo desta doença olhando a escala microscópica. Usando esta aproximação inovativa da imagem lactente, nós poderíamos aprender sobre o que está acontecendo no sistema neural em estados do normal e da doença em uma maneira não invasora, o” professor Tamanco dizemos.

Source:
Journal reference:

Lui, J., et al. (2021) Coded-aperture broadband light field imaging using digital micromirror devices. Optica. doi.org/10.1364/OPTICA.413938.