Robots que aprenden a ser médicos

Logran que realicen una compleja técnica de estudio cerebral

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El avance permitirá dsarrollar esta técnica a gran escala y acelerar nuestro conocimiento sobre los trastornos cerebrales.

En electrofisiología la técnica de fijación de membranas (WCR por sus siglas en inglés), es la herramienta fundamental para estudiar el comportamiento de las neuronas bajo diversos estados del cerebro tales como tensión o aprendizaje.
Desde que se desarrolló en la década de 1970, el procedimiento se ha utilizado en mamíferos y ayuda a los científicos a entender la función cerebral y los trastornos como el Alzheimer. Básicamente esto se consigue observando la actividad eléctrica de neuronas individuales en un cerebro vivo para construir un cuadro más grande de su función como órgano entero. Esta información se utiliza para comprender el papel de la función eléctrica en los trastornos cerebrales.
Sin embargo, la técnica WCR es sumamente difícil de realizar debido a la pequeña escala del equipo y la naturaleza microscópica de las células involucradas. También requiere movimientos muy precisos para encontrar neuronas y luego registrar sus corrientes eléctricas en detalle. Por lo tanto, sólo un pequeño número de laboratorios en todo el mundo se especializan en ella.

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Ahora, por primera vez, un equipo de científicos dirigido por Simon Schultz, del Imperial College de Londres, ha desarrollado un robot y un programa informático que puede guiar pequeños dispositivos de medición, llamados micropipetas, hacia neuronas específicas en los cerebros de ratones vivos y registrar las corrientes eléctricas, todo ello sin intervención humana. Se trata de la primera plataforma totalmente automatizada para realizar intervenciones mediante WCR.

“Para entender el cerebro como un órgano – explica Schultz en un comunicado –, necesitamos saber cómo las neuronas trabajan y se comunican entre sí. Estas células son estructuras complejas que utilizan señales eléctricas y moleculares para enviar información a las neuronas vecinas. Las neuronas también actúan de manera diferente dependiendo de si son sanas o no funciona plenamente debido a ciertos trastornos cerebrales. La técnica de WCR es una herramienta que permite escuchar a escondidas las neuronas y comprender cómo se comunican con sus vecinas. Sin embargo, las estructuras que no se pueden ver a simple vista y son necesarias técnicas muy precisas para medirlas. Nuestro equipo ha enseñado a robots a ver la neurona e incluso a medir los parámetros. Esto significa que ahora la WCR puede llevarse a cabo a una escala mucho mayor, lo que podría acelerar nuestro aprendizaje sobre el cerebro y sus trastornos”.
El estudio, publicado en Neuron, se titula Robotic Automation of In Vivo Two-Photon Targeted Whole-Cell Patch-Clamp Electrophysiology.

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