{"id":18264,"date":"2021-08-01T08:41:40","date_gmt":"2021-08-01T06:41:40","guid":{"rendered":"\/?p=18264"},"modified":"2021-08-16T14:19:33","modified_gmt":"2021-08-16T12:19:33","slug":"studio-del-cervello-la-ricerca-si-mette-a-fuoco","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ino.cnr.it\/?p=18264","title":{"rendered":"Studio del cervello, la ricerca si mette… a fuoco"},"content":{"rendered":"

Innovativa tecnica ottica per l’indagine macroscopica ad alta risoluzione. Pubblicazione su Nature Methods a cura di Universit\u00e0 di Firenze, Lens e Cnr-Ino<\/em><\/p>\n

\nUna tra le maggiori sfide della scienza \u00e8 costituita dallo studio del cervello, della sua anatomia e della sua architettura cellulare, fondamentale per comprendere le funzioni del sistema nervoso centrale.
\nUn passo avanti in questo campo strategico della ricerca \u00e8 costituito da una nuova tecnica ottica che permette un’indagine macroscopica ad alta risoluzione. Ne d\u00e0 conto una pubblicazione su Nature Methods guidata dall’Universit\u00e0 di Firenze (dipartimenti di Fisica e astronomia, di Ingegneria dell\u2019informazione e di Biologia), dal Laboratorio europeo di spettroscopia non lineare (Lens) e dall’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ino).
\n\u201cAd oggi la mancanza di strumenti capaci di analizzare grandi volumi ad alta risoluzione limita lo studio della struttura del cervello a un livello grossolano\u201d, spiega Ludovico Silvestri, primo autore dello studio e ricercatore di Fisica della materia dell’Ateneo fiorentino. \u201cL’attuale metodologia della microscopia a foglio di luce, accoppiata a protocolli chimici capaci di rendere trasparenti i tessuti biologici, non riesce a mantenere un\u2019alta risoluzione in campioni pi\u00f9 grandi di poche centinaia di micron\u201d.
\n\u201cOltre queste dimensioni il tessuto biologico comincia a comportarsi come una \u00ablente\u00bb, andando a rompere l’allineamento del microscopio e rendendo, di conseguenza, le immagini sfocate”, precisa Leonardo Sacconi, primo ricercatore del Cnr-Ino.
\nLa nuova tecnica elaborata dai ricercatori, chiamata RAPID (acronimo di Rapid Autofocus via Pupil-split Image phase Detection) propone una nuova integrazione della microscopia a foglio di luce, capace di correggere in tempo reale i disallineamenti introdotti dal campione, consentendo di visualizzare e rappresentare interi cervelli di modelli murini con risoluzione subcellulare.
\n“Il nuovo metodo \u00e8 ispirato ai sistemi di autofocus ottico presenti nelle macchine fotografiche reflex, dove un insieme di prismi e lenti trasforma la sfocatura dell’immagine in un movimento laterale, che permette di stabilizzare l’allineamento del microscopio in tempo reale\u201d, aggiunge Sacconi.
\nRAPID \u00e8 stato sviluppato nel Laboratorio europeo di spettroscopie non-lineari (Lens) dai ricercatori dell’Area di Biofotonica, di cui \u00e8 responsabile Francesco Pavone, docente di Fisica della materia presso l\u2019Universit\u00e0 di Firenze. Alla ricerca hanno collaborato studiosi dell’Universit\u00e0 di Glasgow e del Laboratorio europeo di biologia molecolare di Heidelberg (Germania). Lo studio \u00e8 stato svolto all’interno della Flagship Europea Human Brain Project, di cui sono partner il Lens e il Cnr.
\n\u201cLa nuova tecnica avr\u00e0 ricadute significative nelle neuroscienze, rendendo possibile un\u2019analisi quantitativa dell\u2019architettura del cervello a livello subcellulare\u201d, conclude Silvestri.
\nL’alta risoluzione garantita da RAPID \u2013 che \u00e8 anche oggetto di un brevetto internazionale di cui sono titolari Unifi, Lens e Cnr – ha permesso ai ricercatori di studiare su scala dell’intero cervello problematiche finora analizzate solo in piccole aree circoscritte. Si \u00e8 indagata, ad esempio, la distribuzione spaziale di un particolare tipo di neuroni \u2013 che esprimono somatostatina \u2013 mostrando come queste cellule tendono ad organizzarsi in cluster spaziali, che si sospetta rendano pi\u00f9 efficace la loro azione inibitoria.
\nUn\u2019altra applicazione riguarda la microglia, un insieme di cellule con diverse funzioni (dalla risposta ad elementi patogeni alla regolazione della plasticit\u00e0 dei neuroni), la cui forma cambia a seconda del ruolo che svolgono. L’analisi della microglia effettuata con RAPID ha evidenziato differenze significative tra varie regioni del cervello, aprendo la strada a nuovi studi sul ruolo di questa popolazione cellulare.<\/p>\n

Immagine: ogni puntino corrisponde a ciascun neurone individuato grazie all’alta risoluzione del nuovo tipo di microscopio<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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