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I ricercatori dell’Università del Michigan hanno creato un sistema di imaging cerebrale unico che catturerà l’attività neuronale con una risoluzione mai vista prima. Ciò aprirà nuove possibilità per studiare i processi di formazione e riproduzione della memoria, nonché per identificare le cause dei disturbi della memoria associati a malattie come il morbo di Alzheimer.
Il sistema si basa su una lente speciale collegata a un microscopio che si muove rapidamente verticalmente tra i diversi strati della corteccia cerebrale, prendendo dozzine di immagini al secondo. Durante l’esperimento, ai topi vengono fornite combinazioni specifiche di stimoli visivi, olfattivi e uditivi per creare un ricordo.
“Vogliamo sapere come si formano i ricordi e perché non si formano nelle persone con problemi di memoria”, ha affermato Mark Reimers, professore associato presso il College of Life Sciences e l’Institute for Quantum Science and Health Engineering. “Vorremmo seguire l’evoluzione della memoria nel tempo e persino vedere come le cose si mescolano nella memoria di tutti i giorni.”
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Le attuali tecniche di imaging cerebrale catturano solo poche centinaia di singoli neuroni, le cellule nervose che trasmettono segnali elettrici in tutto il corpo. Il nuovo sistema ha il potenziale per catturare da 10.000 a 20.000 neuroni contemporaneamente, offrendo ai ricercatori una visione senza precedenti dell’attività cerebrale in tempo reale.
“L’obiettivo a lungo termine delle neuroscienze è registrare l’attività di un gran numero di neuroni quando un animale compie un’azione e cercare di comprendere la relazione tra i neuroni specifici che sono attivi in un determinato momento e ciò che gli animali stanno facendo o sperimentando”, ha detto Reimers e ha aggiunto. “Sappiamo che alcuni neuroni sono attivi in determinati momenti e sono correlati a ciò che fanno o sperimentano gli animali”.
Combinando il sistema di imaging con un programma di elaborazione delle immagini di nuova concezione, il team di ricerca vuole essere in grado di identificare i neuroni specifici che gli animali usano per registrare e richiamare la memoria. “Speriamo di essere le prime persone in grado di osservare e documentare la formazione della memoria in tutte le regioni corticali”, ha affermato Reimers.
Reimers e il suo collega Christian Burgess dell’Università del Michigan sperano anche che altri scienziati possano costruire la propria versione del sistema per migliorare la qualità dell’immagine per i loro progetti.
“Ci è costato circa 50.000 dollari per costruirlo, e speriamo che centinaia di diversi laboratori che non sono particolarmente ben finanziati saranno in grado di utilizzare questo sistema per condurre ricerche neuroscientifiche avanzate”, ha affermato Reimers. “Sarei anche felice di parlare con altri laboratori UC che potrebbero essere interessati a utilizzare la nostra nuova tecnologia per la propria ricerca”.
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