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Junio 2014: Este mes en JoVE - Navegación virtual 3D en el cerebro humano, simulación de la formación de planetas y bioimpresión de injertos de cartílago cultivado

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3 de junio de 2014

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En este artículo

Resumen

Aquí hay un vistazo a lo que viene en la edición de junio de 2014 de JoVE: The Journal of Visualized Experiments.

El cerebro humano ha sido llamado la próxima frontera de los descubrimientos científicos. En los próximos años, los científicos avanzarán en gran medida nuestra comprensión de cómo funciona el cerebro, lo que conducirá a nuevos métodos de diagnóstico, prevención e intervención para muchos trastornos neurológicos. Este mes en JoVE presentamos dos nuevas técnicas que pueden ayudar a los científicos a navegar a través de territorios inexplorados del cerebro humano.

En la sección Medicina Clínica y Traslacional, DaSilva et al. analizan los cambios en los procesos neurológicos que ocurren durante las migrañas. Escanean el cerebro de un paciente con migraña utilizando dos métodos: imágenes por resonancia magnética (IRM), que utilizan las propiedades magnéticas de las moléculas de agua para obtener imágenes de tejidos vivos; y la tomografía por emisión de positrones (PET), que detecta los rayos gamma emitidos por un trazador de radionúclidos. Los datos de neuroimagen se muestran en un formato especial, por lo que a través de unas gafas con obturador especial, los usuarios pueden ver las imágenes en un entorno tridimensional de realidad virtual. Esta técnica permite la interacción y navegación en tiempo real a través del cerebro de los pacientes con migrañas, y se puede aplicar a otros trastornos neurológicos como la neuralgia, la depresión y la adicción.

En la sección Comportamiento, Bathelt et al. mapean las fuentes de las actividades cognitivas en la corteza cerebral de un niño. La actividad cerebral se evalúa con electroencefalografía (EEG), que mide los cambios eléctricos causados por la actividad neuronal, y las fuentes de los registros de EEG se mapean utilizando modelos de cabeza basados en resonancias magnéticas. Estos mapas muestran diferentes regiones corticales de activación en respuesta a diferentes estímulos cognitivos. Esta técnica puede ayudar a los científicos a comprender los fundamentos de las habilidades cognitivas complejas en el cerebro en desarrollo.

En JoVE Applied Physics examinamos un sistema en desarrollo muy grande en un protocolo que aproxima las condiciones en el Sistema Solar primitivo para que los científicos puedan examinar cómo se forman los planetas. Se cree que la formación de planetas comienza cuando las partículas microscópicas de polvo se acumulan para formar agregados frágiles. A lo largo de unos pocos miles de años, estos agregados pueden crecer hasta alrededor de 1 cm de diámetro. Cuando colisionan, estos agregados pueden rebotar entre sí o romperse en fragmentos, pero si la velocidad de colisión es la correcta, los agregados se pegarán entre sí, formando gradualmente planetas durante millones de años. Blum et al. Desarrolló configuraciones de laboratorio que generan las velocidades de colisión que se cree que promueven la formación de planetas, y registran estas colisiones con imágenes de alta velocidad. Con estos estudios, esperan arrojar luz sobre las fuerzas físicas que crearon nuestro Sistema Solar.

En el campo de la ingeniería bi, la impresión 3D es una tecnología emocionante con muchas aplicaciones biomédicas potenciales que van desde la impresión de matrices microfluídicas para ensayos celulares hasta la producción de modelos físicos de datos de imágenes. También se puede utilizar para diseñar estructuras de tejidos reales, que Cui et al. demuestran este mes en JoVE Bioengineering. Convierten una impresora comercial de inyección de tinta en una bioimpresora que puede construir estructuras de tejido a partir de células y biomateriales. Utilizan esta tecnología para imprimir injertos de cartílago cultivado, que muestran una excelente viabilidad celular y producción de proteoglicano, un componente del tejido conectivo. Esta técnica tiene el potencial de reparar y regenerar múltiples tipos de tejidos.

Acabas de echar un vistazo a la edición de Junio 2014 de JoVE. Visite el sitio web para ver los artículos completos, y muchos más, en JoVE: The Journal of Visualized Experiments.

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