Os pesquisadores usaram um modelo de IA para reconstruir circuitos neurais em amostras cerebrais fotografadas usando um microscópio leve.
Os cientistas encontraram uma maneira de mapear os intrincados padrões de células no tecido cerebral de camundongos com um microscópio leve no ar livre, usando um truque que infla uma pequena amostra a 16 vezes o seu tamanho original.
Até agora, traçar a floresta emaranhada de neurônios no cérebro – conhecida como Connectome – exigia um microscópio eletrônico. São máquinas poderosas, mas caras, que não podem gerar imagens coloridas.
Um mapa marco da conectividade de mouse-cérebro revela um novo terreno desafiador para os cientistas
A nova abordagem, descrita em Natureza Em 7 de maio, usa géis que incham quando embebidos em água para espaçar os neurônios fortemente embalados em um pequeno pedaço de cérebro de camundongo, tornando os detalhes visíveis sob microscópios de luz padrão até sinapses individuais – as junções entre os neurônios. Usando modelos de inteligência artificial (IA) para rastrear neurônios individuais, os pesquisadores criaram mapas coloridos que mostram como as células cerebrais se conectam, quais moléculas eles usam para se comunicar e se seus sinais excitam ou silenciam outras células.
“A esperança é que possamos fazer exatamente o que a microscopia eletrônica faz, mas mais rápida, mais barata e, em certo sentido, mais criativa com o uso da cor”, diz Mariela Petkova, neurocientista da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, que não estava envolvida no trabalho.
Amostra superdizada
Os microscópios de luz são baratos, rápidos e encontrados em praticamente todos os laboratórios de biologia, mas não têm a resolução necessária para mapear os ramos finos dos neurônios e sinapses no cérebro. Os circuitos neurais de vermes2moscas, camundongos e humanos foram mapeados usando microscopia eletrônica.