Los científicos filman la actividad neural a través de todo el cerebro y el sistema nervioso central de las larvas de la mosca de la fruta
Este es el chisporroteo de la actividad neuronal que permite gatear hacia atrás a la larva de una mosca de la fruta (Drosophila melanogaster): un destello en el cerebro y una oleada que ondula a través del sistema nervioso de la parte superior hasta el fondo del pequeño cuerpo de la larva. Cuando la larva se mueve hacia adelante, la oleada fluye en otro sentido.
El video —capturado casi con la resolución de neuronas individuales— demuestra el último desarrollo de una técnica para filmar la actividad neuronal en un organismo completo. El método original fue inventado por Philipp Keller y Misha Ahrens en el Campus de Investigación Janelia del Instituto Médico Howard Hughes en Ashburn, Virginia. Los investigadores modifican genéticamente las neuronas de modo que cada célula emite fluorescencia cuando se dispara; luego utilizan una innovadora microscopía que involucra disparar luz en capas dentro del cerebro para registrar la actividad.
En 2013, los investigadores produjeron un video de la actividad neuronal a través del cerebro de una larva de pez cebra (transparente) 1. El mapeo de la larva mosca de la fruta que se realizó en el último video, publicado en Nature Communications el 11 de agosto 2, es más complicado. El vídeo muestra la actividad neural no sólo en el cerebro, sino en todo el sistema nervioso central (SNC), incluyendo el equivalente en la mosca de la fruta de una médula espinal de mamífero. Y a diferencia del pez cebra, el sistema nervioso de la mosca de la fruta no es completamente transparente, lo que hace que sea más difícil de filmar.
Para examinarlo, los investigadores quitaron el sistema nervioso central del cuerpo de la larva. Por un máximo de una hora después de retirado, el SNC continúa disparando en forma espontánea los patrones coordinados de actividad que dirigen normalmente el arrastrarse (y otros comportamientos). Para ver la onda fluorescente de las neuronas disparándose, los investigadores modificaron su microscopio para ver la muestra de dos lados al mismo tiempo; esto les permitió reconstruir la mayor parte de la actividad neuronal mediante la combinación de las señales más débiles.
Con el fin de producir la película, dice Keller, los investigadores tuvieron que aumentar su ritmo de toma de imágenes 25 veces la de de su trabajo anterior, y utilizaron mejoras en la informática de procesamiento y análisis de los terabytes de información de cada experimento. En un próximo paso, los investigadores están trabajando en la formación de imágenes en embriones de ratón.
Nature doi: 10.1038/nature.2015.18164
1. Ahrens, M. et al. Nature Meth. 10, 413–420 (2013).
2. Lemon, W. C. et al. Nature Commun. http://dx.doi.org/10.1038/ncomms8924 (2015).
Fuente: Nature. Aportado por Eduardo J. Carletti
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