Ecco uno sguardo a ciò che sta arrivando nel numero di giugno 2014 di JoVE: The Journal of Visualized Experiments.
Il cervello umano è stato definito la prossima frontiera della scoperta scientifica. Nei prossimi anni gli scienziati faranno progredire notevolmente la nostra comprensione di come funziona il cervello, portando a nuovi metodi di diagnosi, prevenzione e intervento per molti disturbi neurologici. Questo mese in JoVE presentiamo due nuove tecniche che possono aiutare gli scienziati a navigare attraverso territori inesplorati del cervello umano.
Nella sezione Clinical & Translational Medicine, DaSilva et al. analizzano i cambiamenti nei processi neurologici che si verificano durante l'emicrania. Scansionano il cervello di un paziente con emicrania utilizzando due metodi: risonanza magnetica (MRI), che utilizza le proprietà magnetiche delle molecole d'acqua per visualizzare i tessuti viventi; e la tomografia a emissione di positroni (PET), che rileva i raggi gamma emessi da un tracciante di radionuclidi. I dati di neuroimaging vengono visualizzati in un formato speciale, in modo che attraverso speciali occhiali con otturatore, gli utenti possano vedere le immagini in un ambiente tridimensionale di realtà virtuale. Questa tecnica consente l'interazione e la navigazione in tempo reale attraverso il cervello dei pazienti con emicrania e può essere applicata ad altri disturbi neurologici come nevralgie, depressione e dipendenza.
Nella sezione Comportamento, Bathelt et al. mappano le fonti delle attività cognitive nella corteccia cerebrale di un bambino. L'attività cerebrale viene valutata con l'elettroencefalografia (EEG), che misura i cambiamenti elettrici causati dall'attività neurale, e le fonti delle registrazioni EEG vengono mappate utilizzando modelli di testa basati su scansioni MRI. Queste mappe mostrano diverse regioni corticali di attivazione in risposta a diversi stimoli cognitivi. Questa tecnica può aiutare gli scienziati a comprendere le basi delle complesse abilità cognitive nel cervello in via di sviluppo.
In JoVE Applied Physics esaminiamo un sistema in via di sviluppo molto grande in un protocollo che approssima le condizioni nel Sistema Solare primordiale in modo che gli scienziati possano esaminare come si formano i pianeti. Si pensa che la formazione dei pianeti inizi quando microscopiche particelle di polvere si accumulano per formare fragili aggregati. Nell'arco di poche migliaia di anni, questi aggregati possono crescere fino a circa 1 cm di diametro. Quando si scontrano, questi aggregati possono rimbalzare l'uno sull'altro o rompersi in frammenti, ma se la velocità di collisione è giusta, gli aggregati si attaccheranno l'uno all'altro, formando gradualmente pianeti nel corso di milioni di anni. Blum et al. ha sviluppato configurazioni di laboratorio che generano le velocità di collisione che si ritiene promuovano la formazione dei pianeti e registrano queste collisioni con immagini ad alta velocità. Con questi studi, sperano di far luce sulle forze fisiche che hanno creato il nostro Sistema Solare.
Nel campo bioengineering, la stampa 3D è una tecnologia entusiasmante con molte potenziali applicazioni biomediche che vanno dalla stampa di array microfluidici per saggi cellulari alla produzione di modelli fisici di dati di imaging. Può anche essere utilizzato per ingegnerizzare strutture tissutali reali, che Cui et al. dimostrano questo mese in JoVE Bioengineering. Convertono una stampante a getto d'inchiostro commerciale in una biostampante in grado di costruire strutture tissutali da cellule e biomateriali. Usano questa tecnologia per stampare innesti di cartilagine in coltura, che mostrano un'eccellente vitalità cellulare e produzione di proteoglicano, un componente del tessuto connettivo. Questa tecnica ha il potenziale per riparare e rigenerare più tipi di tessuti.
Hai appena dato un'occhiata al numero di giugno 2014 di JoVE. Visita il sito web per vedere gli articoli completi, oltre a molti altri, in JoVE: The Journal of Visualized Experiments.