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Dec 02, 2023

Cabeça

Безгодов/iStock Ao assinar, você concorda com nossos Termos de Uso e Políticas. Você pode cancelar a assinatura a qualquer momento. Um novo arnês robótico permite que os ratos se movam livremente enquanto estão presos a objetos pesados ​​e

Bezgodov/iStock

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Um novo capacete robótico permite que os ratos se movam livremente enquanto estão presos a máquinas pesadas e pesadas de gravação cerebral, permitindo aos cientistas rastrear sua atividade cerebral em movimento, de acordo com um novo relatório da Spectrum publicado na quinta-feira. O desenvolvimento pode ter implicações importantes na neuropatia e em outras ciências do cérebro.

Em circunstâncias normais, os investigadores analisam a actividade cerebral num rato acordado, fixando a cabeça do animal numa posição rígida e imóvel sob um microscópio. No entanto, isto limita severamente a amplitude de movimento do rato e, portanto, não produz resultados precisos.

Como Ted Abel, presidente de neurociência e farmacologia da Universidade de Iowa em Iowa City, que não esteve envolvido no estudo, explicou ao Spectrum, esta abordagem não conduz a resultados utilizáveis.

“O sistema vestibular e a interocepção são importantes para a navegação e essas sensações não aparecem se a cabeça estiver fixa”, explicou Abel.

O novo capacete robótico é conhecido como “exoesqueleto craniano” e consiste em um robô de três braços que sente o movimento do animal e se move com ele, permitindo aos pesquisadores investigar detalhadamente a atividade cerebral enquanto um rato se move livremente e interage com seu ambiente natural. .

“Isso me parece um verdadeiro avanço”, disse Abel ao Spectrum. É “nos aproximar dos comportamentos naturalistas, permitindo-nos compreender como o cérebro responde ao ambiente e como os animais aprendem a navegar no ambiente”.

Em testes realizados e relatados em um artigo pré-impresso, os pesquisadores utilizaram um implante impresso em 3D que foi diretamente para o cérebro de um rato, conectando o órgão ao arnês robótico.

O robô foi programado para se mover na mesma velocidade do roedor e relatar os dados que coleta desse movimento. Os pesquisadores relataram que os ratos acompanhados no experimento foram capazes de guiar o exoesqueleto pelos cantos de um labirinto e realizar tarefas de tomada de decisão. Eles fizeram isso de forma tão eficiente quanto animais irrestritos, indicando que o capacete robótico não teve impacto na capacidade natural de movimento do rato.

Assim que os pesquisadores tiveram certeza de que os ratos poderiam pilotar o robô, eles anexaram ao capacete um microscópio personalizado, projetado para obter imagens de grandes áreas do cérebro. Eles modificaram os neurônios do camundongo para ficarem fluorescentes quando acionados por sinais de cálcio e inseriram uma janela de vidro no crânio de cada camundongo para visualizar melhor sua atividade cerebral. Isso resultou em um mapa dos padrões de disparo de milhares de neurônios no córtex do rato.

A Spectrum especificou que o trabalho foi liderado por Suhasa Kodandaramaiah, da Universidade de Minnesota, em Minneapolis, que se recusou a comentar porque o trabalho não foi publicado.