Neurociencia

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19-Croft 1. Roseta neuronal humana

Roseta neuronal humana

Rockefeller University, Brivanlou Laboratory, New York, Nueva York, USA

Roseta neuronal humana: células cerebrales primordiales diferenciadas de las células madre embrionarias

Imagen obtenida mediante microscopio confocal: 10X 

Foto: Dr. Gist F. Croft, Lauren Pietilla, Stephanie Tse, Dr. Szilvia Galgoczi, Maria Fenner, Dr. Ali H. Brivanlou / NIKON Small World Photomicrography 2016

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Cultivo de neuronas

Cultivo de neuronas

El cultivo de neuronas derivado de células de piel humana (verde), y células de Schwann, un segundo tipo de células cerebrales (rojo).

University of Oxford, Nuffield Department of Clinical Neurosciences Oxford, Reino Unido

Imagen obtenida a partir de un microscopio confocal / inmunofluorescencia/ iPSCs : 20X

Foto: Rebecca Nutbrown / NIKON Small World Photomicrography 2016

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snapshot1-1b. Visto de cerca

Visto de cerca

Dispuestas una encima de otra, 10.000 de esas microfotografías forman un modelo tridimensional del tamaño de un grano de sal. Visualizar un cerebro humano con tanto detalle requeriría una cantidad de datos igual a todos los textos de todas las bibliotecas del mundo.

 

Josh L. Morgan, Universidad Harvard; Arthur Wetzel, Centro de Supercomputación de Pittsburgh

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MM8183 130410 001772. Preparación de un cerebro humano a cargo del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro

Preparación de un cerebro humano a cargo del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro

Las nuevas tecnologías arrojan luz sobre el gran misterio por resolver de la biología: el verdadero funcionamiento del cerebro.

Foto: Robert Clark

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MM8183 130529 003804. Mapeando el cerebro

Mapeando el cerebro

En el Centro de Imágenes Biomédicas Martinos, un ingeniero lleva puesto un casco con sensores para la realización de una exploración cerebral que consume casi tanta energía como un submarino nuclear. Unas antenas captan las señales emitidas cuando el campo magnético del escáner excita las moléculas de agua del cerebro. Unos ordenadores convierten los datos en mapas del cerebro como el que se muestra en la imagen siguiente.

 

Foto: Robert Clark

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van for kurt. El color del pensamiento

El color del pensamiento

Las diversas regiones del cerebro están conectadas por unos 160.000 kilómetros de fibras (una longitud equivalente a cuatro veces la circunferencia de la Tierra) que constituyen la denominada sustancia blanca. Imágenes como esta, tomada en el Centro de Imágenes Biomédicas Martinos, revelan por primera vez las rutas específicas relacionadas con determinadas funciones cognitivas. Los haces coloreados en rosa y naranja, por ejemplo, transmiten señales de importancia crítica para el lenguaje.

 

Van Wedeen y L. L. Wald, Centro de Imágenes Biomédicas Martinos, Proyecto Conectoma Humano

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MM8183 130522 002890. Incisiones críticas

Incisiones críticas

Mientras extirpaba partes del tumor, Fortin aplicaba una corriente a la región para determinar si las neuronas adyacentes tenían una participación crítica en el movimiento. «Este paciente conservaba gran parte de su función motora –dice Maxime Descoteaux, una de las científicas de la Universidad de Sherbrooke que tomó las imágenes del cerebro–. Por eso, en este caso el cirujano fue más conservador que agresivo.» (Mira el vídeo.)

 

Foto: Robert Clark

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van for kurt close. Anatomía de un misterio

Anatomía de un misterio

Las nuevas tecnologías permiten a los científicos desentrañar la estructura oculta del cerebro. Un detalle en alta resolución de la imagen anterior revela fibras de sustancia blanca dispuestas en una misteriosa estructura reticulada, como los paralelos y meridianos de un mapa.

 

 

Van Wedeen y L. L. Wald, Centro de Imágenes Biomédicas Martinos, Proyecto Conectoma Humano

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El brillo de la memoria

Cuando formamos un recuerdo, «hay un cambio físico en el cerebro», dice Don Arnold, de la Universidad del Sur de California. Los puntos rojos y verdes de las ramificaciones de esta neurona de rata muestran los puntos de contacto con otras neuronas. A medida que se forman recuerdos, surgen puntos nuevos y los antiguos se desvanecen.

Imagen: Garrett Gross y Don Arnold, Universidad del Sur de California

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MM8183 130530 004387. Visto de cerca

Visto de cerca

Doscientas secciones de un trozo de cerebro de ratón, cada una de menos de una milésima del grosor de un cabello humano, están listas para ser fotografiadas a través de un microscopio electrónico. Dispuestas una encima de otra, 10.000 de esas microfotografías forman un modelo tridimensional del tamaño de un grano de sal (entre las pinzas). 

 

Foto: Robert Clark

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Jenn combo. Jennifer en el cerebro

Jennifer en el cerebro

Investigadores del Caltech y la UCLA utilizan fotografías de personas famosas para estudiar la manera en que el cerebro procesa lo que percibe el ojo. En 2005 encontraron una neurona que se activaba únicamente cuando los participantes de la prueba veían imágenes de Jennifer Anniston. Otra neurona respondía únicamente a fotografías de Halle Berry, aunque llevara la máscara de Catwoman. Los estudios posteriores sugieren que muy pocas neuronas participan en la representación mental de una persona, un lugar o un concepto determinados, lo que convierte al cerebro en un almacén de información enormemente eficiente.

FILA SUPERIOR (de izquierda a derecha): Landov; Universal Pictures/Entertainment Pictures/Zuma Press; Kevin Dietsch, UPI/Landov; Universal Pictures/Entertainment Pictures/Zuma Press; Rune Hellestad, UPI/Landov; Tschiponnique Skupin, Future-Image/Zuma Press; Dan Steinberg, AP Images; Stephen Hird, Reuters; Ash Knotek, Snappers, Zuma Press; Lisa O'Connor, Zuma Press. SEGUNDA FILA (de izquierda a derecha): Franziska Krug, Action Press/Zuma Press; Sharkpixs/Zuma Press; D. Long, Globe Photos/Zuma Press; AJ Sokalner, UPPA/Zuma Press; Jordan Strauss, Invision/AP Images; Globe Photos/Zuma Press; Universal Pictures/Entertainment Pictures/Zuma Press; Universal Pictures/Entertainment Pictures/Zuma Press; ZBP/Zuma Press; Sharkpixs/Zuma Press; Henry McGee, Globe Photos/Zuma Press. TERCERA FILA (de izquierda a derecha): Fox Searchlight Pictures/Entertainment Pictures/Zuma Press; Clasos/Splash News/Corbis; Fox/Entertainment Pictures/Zuma Press; Graham Whitby Boot, Allstar/UPPA/Zuma Press; Paul Schmulbach, Globe Photos/Zuma Press; Ash Knotek, Snappers/ZUMA Press; Nancy Kaszerman, Zuma Press; NBC/NBCU Photo Bank/Getty Images; Paul Smith, Featureflash/Shutterstock. CUARTA FILA (de izquierda a derecha): Kristin Callahan, Ace Pictures/Zuma Press; Globe Photos/Zuma Press; Lisa O'Connor, Zuma Press; EFE/Zuma Press; Mario Anzuoni, Reuters; Zuma Press; Jim Ruymen, UPI/Landov; Brian Kersey, UPI/Landov; Zuma Press; Jason Merritt, Getty Images. QUINTA FILA (de izquierda a derecha): Graham Whitby, Globe Photos/Zuma Press; Morris Mac Matzen, AP Images; Chris Pizzello, AP Images; PA Photos/Landov; Globe Photos/Zuma Press; Nancy Kaszerman, Zuma Press; Mario Guzman, EFE/Zuma Press; Dave Longendyke, Globe Photos/Zuma Press. SEXTA FILA (de izquierda a derecha): MWP/Zuma Press; Universal Pictures/Entertainment Pictures/Zuma Press; Paul Schmulbach, Globe Photos/Zuma Press; Nancy Kaszerman, Zuma Press; Landov; Columbia Pictures/Entertainment Pictures/Zuma Press; Armando Gallo, Retna Ltd./Corbis; Kristin Callahan, Ace Pictures/Zuma Press. SÉPTIMA FILA (de izquierda a derecha): Chris Pizzello, AP Images; Kristin Callahan, Ace Pictures/Zuma Press; Dan Herrick, Zuma Press; Universal Studios/Entertainment Pictures/Zuma Press; Mario Anzuoni, Reuters; James Warren, UPPA/Zuma Press; Fox/Entertainment Pictures/Zuma Press; Danny Moloshok, AP Images; Nancy Rivera, Ace Pictures/Zuma Press

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MM8183 130501 002023. Atención a las neuronas

Atención a las neuronas

¿Cómo se descubrió la «neurona de Jennifer Anniston»? En el Centro Médico para la Neurociencia de la UCLA, los científicos implantan electrodos en el cerebro de pacientes epilépticos, como Crystal Hawkins.

 

Foto: Robert Clark

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MM8183 130522 002980. Sin margen de error

Sin margen de error

La extirpación de tumores cerebrales es un procedimiento de riesgo, ya que el cirujano debe eliminar tanto tejido tumoral como sea posible sin destruir tejido nervioso esencial para funciones tales como el habla, la vista y la memoria, ni el tejido conjuntivo entre las neuronas. David Fortin (en el centro, a la derecha), neurocirujano de la Universidad de Sherbrooke, en Canadá, realiza una intervención quirúrgica utilizando un mapa de alta resolución del cerebro del paciente para evitar complicaciones.

 

Foto: Robert Clark

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Una mano guiada

Las imágenes cerebrales de un paciente de Fortin demostraron que había un tumor (en rojo) en la región que controla el movimiento de las manos y los pies. (Mira el vídeo.)

 

Maxime Descoteaux y Maxime Chamberland, Sherbrooke Connectivity Imaging Lab, Universidad de Sherbrooke

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Atención a las neuronas

Cuando la paciente Hawkins vuelva a tener un ataque, los electrodos señalarán su origen, lo que permitirá a los neurocirujanos determinar el área de tejido que deben extirpar. Los electrodos también ofrecen una oportunidad excepcional de observar la actividad de las neuronas que funcionan normalmente, y fue así como se descubrieron las células nerviosas que responden a rostros específicos.

Eric Behnke y Andrew Frew, UCLA

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12-zebrafish-neurons-670. Iluminar el camino

Iluminar el camino

Un equipo de científicos del Janelia Farm Research Campus, un centro de investigación del Instituto Médico Howard Hughes, ha añadido a las neuronas de un pez cebra un gen que provoca una emisión de luz cada vez que la célula envía una señal. Como los peces cebra son transparentes, los científicos pueden observar la «brillante» actividad neuronal de la mayoría de las 100.000 neuronas presentes en el cerebro de estos animales. Los patrones de estos «destellos» ofrecen nueva información sobre cómo el cerebro procesa la información.

Imagen: Philipp Keller y Misha Ahrens, Janelia Farm (HHMI)

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