Los avances en las técnicas de microscopía a menudo han provocado importantes descubrimientos en el campo de la neurociencia, permitiendo conocimientos vitales para comprender el cerebro y nuevos tratamientos prometedores para enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson. Una sección especial sobre "Microscopía de superresolución de la estructura y función neuronales" en el número actual de la revista. Neurofotónica , publicado por SPIE, la sociedad internacional de óptica y fotónica, detalla este trabajo en informes sobre nuevas investigaciones y revisiones innovadoras.

Comenzando con la técnica de Golgi a finales del siglo XIX, a la microscopía electrónica en la década de 1950, a la microscopía fluorescente confocal y de dos fotones a fines del siglo XX, Las técnicas de microscopía han impulsado importantes avances en neurociencia, tenga en cuenta a los editores invitados Valentin Nägerl y Jean-Baptiste Sibarita de la Université de Bordeaux y el CNRS en su editorial para la sección especial.

"Al proporcionar resoluciones espaciales y temporales más altas, así como más contraste y especificidad, estas técnicas innovadoras han informado en gran medida nuestra visión de cómo funciona el cerebro, "escriben los editores.

Microscopía de fluorescencia de superresolución "es el último radio de la revolucionaria rueda, ", señalan los editores invitados". Reconocido con el Premio Nobel de Química en 2014 por superar la barrera de difracción de la microscopía óptica, abre un nuevo potencial para cambiar la investigación biológica a nivel molecular. Diez años después de su desarrollo en un puñado de laboratorios, Las técnicas de microscopía de superresolución se han popularizado como la pólvora y ahora se utilizan de forma rutinaria en un gran número de laboratorios de biología ".

Si bien la microscopía de superresolución es una adición relativamente reciente al arsenal de herramientas disponibles para la investigación neurocientífica, dijo el editor en jefe de Neurophotonics, David Boas, del Hospital General de Massachusetts, Escuela Médica de Harvard, "La variedad de aplicaciones impactantes está creciendo rápidamente. Esta sección especial ofrece una instantánea de este crecimiento con una colección de artículos interesantes que ilustran la variedad de aplicaciones".

Artículos de la sección, muchos de ellos accesibles a través de acceso abierto, ayudar a validar y evaluar nuevas técnicas comparándolas con enfoques más establecidos. Entre ellos:

En "Llenar el vacío:agregar superresolución a la tomografía de matriz para la identificación ultraestructural y molecular correlacionada de las sinapsis eléctricas en el conectoma de C. elegans, Sebastian Matthias Markert de la Universidad de Würzburg y sus coautores describen un nuevo método para correlacionar la información molecular con el contexto ultraestructural. Su objetivo es permitir a los investigadores diseccionar los fundamentos moleculares de la organización ultraestructural y la función de las sinapsis eléctricas de forma precisa y segura.

La producción de mapas a nanoescala de la organización de proteínas en las superficies celulares o dentro de los orgánulos es otra perspectiva interesante en la microscopía de súper resolución. En "Contar números de proteínas sinápticas:cuantificación absoluta y técnicas de formación de imágenes de una sola molécula, "Angela Patrizio y Christian Specht de École Normale Supérieure describen cómo las técnicas de microscopía basadas en una sola molécula ofrecen oportunidades incomparables para estudiar el contenido de proteínas y la dinámica en compartimentos funcionales clave.

Un sello temprano de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson es el plegamiento incorrecto y la autoagregación de proteínas en estructuras amiloides que se cree que causan estragos en las neuronas y las sinapsis. En "Sondando la agregación de proteínas amiloides con métodos ópticos de superresolución:del tubo de ensayo a los modelos de enfermedad", Clemens Kaminski y Gabriele Kaminski Schierle de la Universidad de Cambridge explican el potencial de las nuevas técnicas de superresolución óptica para proporcionar información sobre el mecanismo molecular del proceso de autoensamblaje patógeno in vitro y dentro de las células.