La imagen caleidoscópica del cerebro de un ratón es 64 millones de veces más nítida que una resonancia magnética típica
Los científicos han aumentado recientemente la resolución de las imágenes por resonancia magnética (IRM) hasta 64 millones de veces más de lo normal. Utilizaron la técnica para tomar cautivadoras imágenes de alta definición del cerebro de un ratón, mostrando el órgano como nunca antes.
Aunque las imágenes psicodélicas y arremolinadas corresponden al cerebro de un roedor, el equipo de investigadores cree que los seres humanos podrían ser los próximos en someterse a uno de estos escáneres cerebrales recién mejorados. La tecnología podría ayudar a los médicos a detectar cambios en el cerebro humano debidos a enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, así como cambios relacionados con el envejecimiento saludable.
El escáner de ratón se compartió como parte de un nuevo artículo publicado el 17 de abril en la revista PNAS (se abre en una nueva pestaña).
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"Es algo realmente habilitador", afirmó en un comunicado el autor principal, G. Allan Johnson (abre en nueva pestaña), distinguido profesor de radiología de la Universidad de Duke (abre en nueva pestaña). "Podemos empezar a estudiar las enfermedades neurodegenerativas de una forma totalmente distinta".
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Durante cuatro décadas, Johnson, con la ayuda de un equipo rotatorio de estudiantes e investigadores del Centro de Microscopía In Vivo de la Universidad de Duke, ha trabajado en la mejora de la IRM, que fue inventada por el médico estadounidense Dr. Raymond Damadian (se abre en una nueva pestaña) hace 50 años.
La IRM utiliza potentes imanes para generar campos magnéticos que hacen que los átomos de hidrógeno de las moléculas de agua del cuerpo alineen sus "espines" o apunten en una dirección determinada. A continuación, la máquina utiliza un pulso de ondas de radio para "invertir" los espines de los átomos. Los átomos vuelven a alinearse y cada vuelta genera una señal de radio que el escáner de IRM puede detectar y utilizar para crear una imagen.
Para mejorar esta tecnología, los investigadores crearon una resonancia magnética mejorada con un potente imán de 9,4 teslas. (En comparación, la mayoría de las resonancias magnéticas están equipadas con un imán de 1,5 a 3 teslas). También añadieron bobinas de gradiente que son 100 veces más potentes que los modelos actuales y son las que crean las imágenes, así como un ordenador de alta velocidad que es tan potente como unos 800 ordenadores portátiles, según el comunicado.
Tras escanear el cerebro del ratón, los investigadores enviaron muestras de tejido para que se obtuvieran imágenes mediante una técnica llamada microscopía de lámina de luz, que les permitió etiquetar grupos específicos de células del cerebro que luego se mapearon en la resonancia magnética original. Estos pasos adicionales proporcionaron una visión en color de las células y los circuitos de todo el cerebro, según el comunicado.
Los investigadores tomaron un conjunto de imágenes de resonancia magnética que captaban cómo evolucionaba con la edad la conectividad de todo el cerebro del ratón. Un segundo grupo de imágenes mostraba conexiones cerebrales de colores brillantes que ponían de relieve el deterioro de las redes neuronales en un modelo de roedor de la enfermedad de Alzheimer, según el comunicado.
Al estudiar modelos de ratón de enfermedades humanas como el Alzheimer, los investigadores pueden entender mejor cómo surgen y progresan en el ser humano. La técnica también podría ser útil para estudiar cómo cambia el cerebro cuando se somete a los ratones a dietas específicas o se les administran fármacos en un esfuerzo por prolongar su esperanza de vida, afirma Johnson en el comunicado.
"La pregunta es: ¿sigue intacto su cerebro durante este periodo de vida prolongado? "Ahora tenemos la capacidad de analizarlo. Y al hacerlo, podemos trasladarlo directamente a la condición humana".
