Investigadores del Instituto Leibniz de Tecnología Fotónica (Leibniz-IPHT) en Jena y la Universidad de Edimburgo han logrado utilizar un endoscopio de fibra fina como un cabello para obtener información sobre estructuras cerebrales previamente inaccesibles. Este estudio ha sido publicado en Luz:ciencia y aplicaciones . Este podría ser un paso importante hacia una mejor comprensión de las funciones de los compartimentos cerebrales profundamente ocultos, como la formación de recuerdos, así como disfunciones relacionadas, incluida la enfermedad de Alzheimer.

Usando una fibra óptica fina como un cabello, los investigadores observaron las áreas profundas del cerebro de un ratón vivo como a través de un ojo de cerradura. Los métodos recientemente introducidos para el control holográfico de la propagación de la luz en medios complejos ahora permiten el uso de una fibra multimodo como herramienta de formación de imágenes. Basado en este nuevo enfoque, los científicos diseñaron un sistema compacto para imágenes de fluorescencia en la punta de una fibra, ofreciendo una huella mucho más pequeña, así como una resolución mejorada en comparación con los endoscopios convencionales basados ​​en haces de fibras o lentes de índice graduado.

"Estamos muy emocionados de ver que nuestra tecnología da sus primeros pasos hacia aplicaciones prácticas en neurociencia, "dice el Dr. Sergey Turtaev de Leibniz-IPHT, autor principal del artículo.

"Por primera vez, Hemos demostrado que es posible examinar regiones cerebrales profundas de un modelo animal vivo de una manera mínimamente invasiva y lograr imágenes de alta resolución al mismo tiempo. "dice el científico del IPHT, el Dr. Ivo T. Leite. Sergey e Ivo trabajan en el grupo de investigación que desarrolló el método holográfico para obtener imágenes a través de una sola fibra. Con este enfoque, El equipo de investigación obtuvo imágenes de células cerebrales y procesos neuronales en la corteza visual y el hipocampo de ratones vivos con una resolución cercana a un micrómetro. Las observaciones detalladas dentro de estas áreas son cruciales para la investigación de la percepción sensorial, formación de memoria y enfermedades neuronales graves como el Alzheimer. Los métodos de investigación actuales son muy invasivos, de tal manera que no es posible observar las redes neuronales en estas regiones internas en funcionamiento sin una destrucción masiva del tejido circundante; los endoscopios que comprenden cientos de fibras ópticas son demasiado grandes para penetrar en regiones cerebrales tan sensibles, mientras que las estructuras neuronales son demasiado pequeñas para ser visualizadas por métodos de imagen no invasivos como la resonancia magnética (MRI).

"Este enfoque mínimamente invasivo permitirá a los neurocientíficos investigar las funciones de las neuronas en las estructuras profundas del cerebro de los animales conscientes sin perturbar los circuitos neuronales en acción. Será posible revelar la actividad de estos circuitos neuronales mientras el animal está explorando un entorno o aprender una nueva tarea, "explica la Dra. Nathalie Rochefort, socia del proyecto de la Universidad de Edimburgo.