Resumo: Os pesquisadores revelaram o Atlas do cérebro do Duke Mouse, um mapa tridimensional de ponta que captura estruturas cerebrais de grandes regiões até células individuais. Combinando a ressonância magnética, microct e microscopia de folha leve, o Atlas resolve distorções de imagem e permite uma comparação precisa entre os estudos.
Oferece uma referência espacial comum para os cientistas que investigam doenças neurodegenerativas, incluindo Alzheimer e Huntington. A fonte aberta e disponível ao público, o Atlas promete acelerar a pesquisa e tornar o mapeamento cerebral acessível a especialistas e ao público.
Fatos -chave:
- Primeiro Atlas estereotáxico 3D: Integra vários métodos de imagem para mapas cerebrais precisos e não distorcidos de camundongos.
- Acesso aberto: Disponível gratuitamente para cientistas e educadores explorarem e usarem.
- Aplicações de pesquisa: Já ajudando a rastrear a neurodegeneração nos modelos de exposição de Alzheimer, Huntington e toxinas.
Fonte: Universidade Duke
Um novo “Atlas” desenvolvido por pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade de Duke, Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Tennessee e da Universidade de Pittsburgh aumentará a precisão na medição de mudanças na estrutura cerebral e facilitará o compartilhamento de resultados para os cientistas que trabalham para entender doenças neurológicas como a doença de Alzheimer.
A ferramenta, o atlas do cérebro de camundongo duque, combina resolução microscópica, imagens tridimensionais de três técnicas diferentes para criar um mapa detalhado de todo o cérebro do rato, de grandes estruturas a células e circuitos individuais.
“Este é o primeiro atlas estereotáxico verdadeiramente tridimensional do cérebro do rato”, disse G. Allan Johnson, PhD, Charles E. Putman University Distinguished Professor de Radiologia em Duke. Ele também é professor do Departamento de Física e do Departamento de Engenharia Biomédica.
Estereotáxico significa aproximadamente “na vida” ou que o Atlas representa com precisão o cérebro como ele aparece em um rato vivo, com marcos externos que podem orientar os procedimentos experimentais.
O atlas é necessário porque diferentes tipos de imagens têm seus próprios prós e contras, disse Johnson. Alguns podem fornecer uma visão de alta resolução das células cerebrais únicas, mas essa visão é distorcida pela preparação e digitalização do tecido, dificultando a comparação de resultados com os do trabalho de outras pessoas.
“O Atlas fornece um espaço comum ao qual muitos tipos diferentes de dados podem ser registrados para que sejam corretamente orientados e não distorcidos”, disse ele.
Os detalhes são relatados em 30 de abril de 2025, no diário Avanços científicos.
Outros autores do Duke do estudo são o primeiro autor Harrison Mansour, programador/analista do Duke Center for In Livo Microscopy, e Leonard E. White, professor associado de neurologia.
Qualquer pessoa pode baixar e usar o Atlas em uma variedade de pacotes de exibição de código aberto. “Os alunos do ensino fundamental podem apreciar a beleza do cérebro, e os neurocientistas podem obter medidas muito mais precisas das mudanças no cérebro”, disse Johnson.
Por exemplo, os pesquisadores estão atualmente usando o ATLAS para seguir a neurodegeneração em modelos de camundongos da doença de Alzheimer, doença de Huntington e exposição ambiental a metais e pesticidas tóxicos.
Para criar o Atlas, os pesquisadores começaram com a ressonância magnética, usando imagens de tensor de difusão para capturar imagens tridimensionais de cinco cérebros de camundongos post-mortem na maior resolução já relatada (15 microns), disse Johnson.
Estratégias de imagem e hardware desenvolvidos nos últimos 40 anos no Duke Center for In vivo Microscopy permitiram aos pesquisadores capturar essas imagens com uma resolução 2,4 milhões de vezes maior que as ressonâncias magnéticas clínicas.
Eles então fundiram essas imagens com verificações microct do crânio de mouse para identificar a chave de “marcos de barro”. Finalmente, eles removeram o cérebro do crânio para permitir o uso da microscopia de folha de luz para mapear as células no mesmo espaço.
“A combinação dos três métodos, com a maior resolução espacial no mesmo espaço, fornece um dos mapas mais abrangentes do cérebro de mouse já desenvolvido”, disse Johnson.
Sobre esta notícia de pesquisa de mapeamento cerebral
Autor: Shanell Kirkendoll
Fonte: Universidade Duke
Contato: Shantarll Kirkendoll – Duke Uversity
Imagem: A imagem é creditada para a Universidade Duke
Pesquisa original: Acesso aberto.
““O atlas do cérebro de mouse duque: ressonância magnética e atlas estereotáxica de microscopia de folha leve do cérebro do ratoPor G. Allan Johnson et al. Avanços científicos
Resumo
O atlas do cérebro de mouse duque: ressonância magnética e atlas estereotáxica de microscopia de folha leve do cérebro do rato
Atlas do cérebro são recursos críticos que possibilitam compartilhar dados em um quadro de referência comum.
Inesperadamente, não há atlas estereotáxicas tridimensionais (3D) do cérebro do rato que fornece cobertura cerebral inteira nos níveis macro a célula única.
As imagens do tensor de difusão de cinco amostras de perfusão (no crânio) foram adquiridas em 15 micrômetros, a maior resolução já relatada.
A imagem por tensor de difusão gera vários volumes 3D, cada um dos quais destaca a citoarquitetura exclusiva.
As médias foram mapeadas para a tomografia micro compensada do crânio de camundongo para criar marcos externos (Bregma e Lambda). As imagens de folha leve dos mesmos cérebros foram registradas, fornecendo mapas de células no mesmo espaço estereotáxico.
O atlas de referência de Allen foi registrado no volume para corrigir a distorção geométrica nesse atlas e trazê -lo para o espaço estereotáxico.
O Atlas multiscalar resultante (13 terabytes) fornece uma estrutura espacial comum para recozinhar dados entre estudos moleculares, estruturais e funcionais de camundongos.