Microscopia acompanha neurónios no cérebro de ratinhos

Uma equipa da Universidade Rockefeller desenvolveu um microscópio que acompanha a atividade de neurónios até cerca de dois milímetros de profundidade no cérebro de ratinhos. A técnica permitiu observar regiões como o hipocampo sem remover o tecido cerebral que as cobre — embora os animais tenham sido sujeitos a cirurgia para preparar uma janela no crânio.

O trabalho, publicado na revista Nature Methods, procura ultrapassar uma dificuldade da microscopia em tecido vivo: quanto mais fundo a luz precisa de viajar, maior é a dispersão e mais fraco se torna o sinal que regressa. Aumentar simplesmente a potência do laser pode aquecer e danificar o tecido.

Mais sinal, não apenas mais luz

O sistema, chamado TrUDI, usa microscopia de três fotões. Em termos simples, concentra pulsos de luz numa pequena zona do cérebro para provocar fluorescência em neurónios preparados com um indicador sensível ao cálcio. As variações desse sinal ajudam a acompanhar a atividade das células.

Os investigadores redesenharam a forma como a luz é enviada e recolhida. No manuscrito anterior à publicação, descrevem uma melhoria de cerca de 250 vezes no número de fotões de fluorescência detetados, à mesma potência e em comparação com abordagens anteriores. A comparação refere-se ao sinal detetado, não a um aumento de 250 vezes na profundidade.

O que foi observado

Segundo a Rockefeller, a equipa conseguiu observar atividade no hipocampo e no estriado, regiões envolvidas em diferentes funções cerebrais. O manuscrito descreve registos em ratinhos acordados, numa área de cerca de 230 por 230 micrómetros, até aproximadamente dois milímetros de profundidade. A comunicação da universidade refere observações até 2,1 milímetros.

O método não exigiu a remoção do córtex sobre essas regiões, mas isso não significa que fosse isento de intervenção: o estudo identifica cirurgias para criar janelas cranianas. Nos ensaios de exposição descritos na versão publicada, as condições incluíram cerca de dez minutos de varrimento; os testes de marcadores de dano indicados na figura tiveram três por condição. Estes resultados não garantem segurança em qualquer duração ou potência.

O que ainda falta saber

A capacidade de observar mais fundo poderá ajudar investigadores a estudar como populações de neurónios funcionam em conjunto. Trata-se, por agora, de uma ferramenta de investigação em ratinhos, não de uma técnica clínica demonstrada em pessoas. A universidade reconhece que alcançar estruturas ainda mais profundas continua a exigir abordagens invasivas.