Hier is een blik op wat er komt in de juni 2014 editie van JoVE: The Journal of Visualized Experiments.
De menselijke hersenen zijn de volgende grens van wetenschappelijke ontdekkingen genoemd. In de komende jaren zullen wetenschappers onze kennis van hoe de hersenen werken aanzienlijk verbeteren, wat leidt tot nieuwe methoden voor diagnose, preventie en interventie voor veel neurologische stoornissen. Deze maand in JoVE presenteren we twee nieuwe technieken die wetenschappers kunnen helpen navigeren door onbekende gebieden van de menselijke hersenen.
In de Klinische & Translationele Geneeskunde sectie, DaSilva et al. analyseren veranderingen in neurologische processen die optreden tijdens migraine-hoofdpijn. Ze scannen de hersenen van een migraine-patiënt met twee methoden: magnetische resonantie beeldvorming (MRI), die de magnetische eigenschappen van watermoleculen gebruikt om levende weefsels te beeldvormen; en positronemissietomografie (PET), die gammastralen detecteert die worden uitgezonden door een radionuclide tracer. De neuroimaging-gegevens worden weergegeven in een speciaal formaat, zodat gebruikers door middel van speciale bril met sluiters de beelden in een driedimensionale, virtueel-realiteitsomgeving kunnen zien. Deze techniek maakt realtime interactie en navigatie mogelijk door de hersenen van migrainepatiënten, en kan worden toegepast op andere neurologische stoornissen zoals neuralgie, depressie en verslaving.
In de Gedrag sectie, Bathelt et al. kaarten de bronnen van cognitieve activiteiten in de hersenschors van een kind. Hersenactiviteit wordt beoordeeld met elektro-encefalografie (EEG), die elektrische veranderingen meet die worden veroorzaakt door neurale activiteit, en de bronnen van de EEG-opnames worden gekaart met behulp van hoofdmodellen op basis van MRI-scans. Deze kaarten tonen verschillende corticale activeringsgebieden in reactie op verschillende cognitieve stimuli. Deze techniek kan wetenschappers helpen de grondslagen van complexe cognitieve vaardigheden in de zich ontwikkelende hersenen te begrijpen.
In JoVE Toegepaste Fysica onderzoeken we een zeer groot ontwikkelingssysteem in een protocol dat de omstandigheden in het vroege zonnestelsel benadert, zodat wetenschappers kunnen onderzoeken hoe planeten worden gevormd. Men denkt dat planeetvorming begint wanneer microscopisch kleine stofdeeltjes zich ophopen om kwetsbare aggregaten te vormen. Over een paarduizend jaar kunnen deze aggregaten groeien tot ongeveer 1 cm in diameter. Wanneer ze botsen, kunnen deze aggregaten van elkaar afstuiten of uiteenvallen in fragmenten, maar als de botsingssnelheid precies goed is, zullen de aggregaten aan elkaar blijven plakken en geleidelijk over miljoenen jaren planeten vormen. Blum et al. ontwikkelden laboratoriumopstellingen die de botsingssnelheden genereren die worden gedacht om planeetvorming te bevorderen, en registreren deze botsingen met high-speed beeldvorming. Met deze studies hopen ze licht te werpen op de fysische krachten die ons zonnestelsel hebben gecreëerd.
In het bio-engineering veld is 3D-printen een spannende technologie met veel potentiële biomedische toepassingen, variërend van het printen van microfluïdische arrays voor cellulaire assays tot het produceren van fysieke modellen van beeldgegevens. Het kan ook worden gebruikt om werkelijke weefselstructuren te ontwerpen, wat Cui et al. deze maand in JoVE Bioengineering demonstreren. Ze zetten een commerciële inkjetprinter om in een bioprinter die weefselstructuren kan bouwen uit cellen en biomaterialen. Ze gebruiken deze technologie om gekweekte kraakbeentransplantaten af te drukken, die uitstekende celviabiliteit en productie van proteoglycaan, een component van bindweefsel, vertonen. Deze techniek heeft het potentieel om meerdere weefseltypen te repareren en te regenereren.
Je hebt zojuist een voorproefje gehad van de juni 2014 editie van JoVE. Bezoek de website om de volledige artikelen, plus nog veel meer, in JoVE: The Journal of Visualized Experiments te bekijken.