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Técnicas de investigación y manipulación.

 

Las técnicas de investigación del SN, han ido cambiando a lo largo del tiempo, en esta sección se detallarán cuales han sido y son las técnicas de estudio más relevantes, dándole importancia al gran avance que ha supuesto el uso de las nuevas tecnologías aplicadas a la investigación.

Técnicas de neuroimagen

La neuroimagen es el conjunto de técnicas que se usan en neurociencia para ver la estructura y el funcionamiento del sistema nervioso, hay diferentes clases y diferentes modos de explorar; En el cerebro vivo a través de máquinas como el fmri, pet, etc. O estudiar el cerebro y del tejido nervioso mediante la manipulación real fuera del cuerpo. 

FMRI (resonancia magnética funcional): Es la técnica más usada en neurociencia, consiste en la fusión de una imagen estructural y funcional, esta técnica es muy superior a las demás debido a que es inocua, ya que no hay que inyectar ninguna sustancia en el cuerpo para su realización. Su funcionamiento físico está basado en ondas de radio y en el magnetismo, por otra parte la desventaja más grande de esta técnica es su elevado coste.

PET (tomografía por emisión de positrones): El PET ha ayudado a entender a los neurocientíficos los cambios metabólicos, la utilización del oxígeno y el flujo sanguíneo. El PET se usa entre otras cosas para detectar algunos tipos de enfermedades en sus primeras fases, y ver el funcionamiento normal del cerebro en distintas tareas. Es una técnica selectiva, con lo cual la radiación que se le aplica al sujeto es limitada.  Su funcionamiento físico consiste en estudiar la radiación electromagnética, que resulta de añadir un marcador radiactivo.

SPECT (Tomografía por emisión de fotón único): El SPECT es parecido a una imagen de rayos X pero en vez de ser sensible a este tipo de rayos capta los rayos gamma.

EEG (Electroencefalografía): El EEG es la técnica por la cual se capta la actividad eléctrica consecuencia de la actividad iónica producida por los procesos bioquímicos de las neuronas corticales. El EEG no es del todo una neuroimagen, sino un sistema de registro, pero se pueden crear mapas de potencial eléctrico del encéfalo, mapas de potencial espectral, mapas de densidad de corriente y mapas estadísticos.

 

Imagen obtenida por la técnica FMRI

Imagen de neurona con técnica de tinción Golgi

  • Técnica de Weigert

  • Técnica de Kluver Barrera

  • Técnica de tetróxido de osmio

  • Autorradiografía

  • Hibridación In Situ

MEG (Magnetoencefalografía): Esta técnica está basada en la detección de los campos magnéticos cerebrales producidos por los campos generados por las dendritas de las células piramidales, la actividad captada principalmente se sitúa en los surcos, debido al tipo de captación. Esta técnica nos da información sobre los procesos funcionales de la anatomía cerebral con menor resolución espacial pero con mayor resolución temporal que otras técnicas.

Neuroimagen microscópica: Consiste en la imagen del tejido nervioso a través de sistemas ópticos o electrónicos (microscopios). Hay diferentes tipos de microscopia:

  • Microscopio de luz transmitida

  • Microscopia de fluorescencia

  • Microscopia confocal

  • Microscopia multifotón

  • Microscopia electrónica.

 

Para ver bien las unidades del tejido nervioso se usan técnicas histoquímicas o técnicas de tinción, entre las más conocidas:

  • Técnica de tinción de Golgi

  • Trazadores axonales

  • Técnica de Nissl

  • Técnica de Cajal

  • Técnica de Cajal con oro sublimado.

  • Técnica de Del Rio Ortega

  • Técnica de mielina

  • Medidad de la actividad química:

    • Diálisis cerebral: mide la concentración extracelular de sustancias neuroquímicas. Se necesita implicar una sonda.

    • Técnica de 2-desoxiglucosa: Se inyecta 2-dg, un derivado analogo de la glucosa, las neuronas la absorven pero no la metabolizan, al observar secciones del cerebro mediante una autorradiografía se puede observar la acumulación de radioactividad.

    • Inmunocitoquímica: Se inyecta un antígeno y como respuesta se producen anticuerpos. Esta técnica se usa para localizar determinadas neuroproteinas.

Mas técincas de exploración y registro de la actividad corporal:

  • Rayos X de contraste

  • Tomografía computarizada de rayos X

  • Elctromiograma (tensión muscular)

  • Electroculograma (movimientos oculares)

  • Conductividad de la piel.

  • Actividad cardiovascular:

    • Electrocardiograma (Frecuencia cardíaca)

    • Esfingomanómetro (Tensión arterial)

    • Pletismografia (Volemia)

Técnicas de manipulación

Para el estudio del cerebro, a veces hay que manipularlo o estimularlo y observar las repercusiones de las acciones cometidas para una rehabilitación o intervención, aquí veremos las técnicas más utilizadas de manipulación del sistema nervioso, normalmente estas técnicas son usadas en animales de estudio como ratas.

 

  • Cirugia esterotáxica: Se colocan con precisión dispositivos experimentales en las zonas deseadas del cerebro.

  • Estimulación magnética transcraneana: Se estimula la corteza cerebral a través de campos magnéticos, estos campos magnéticos inducen a la activación de la corriente eléctrica, del tejido neuronal. 

  • Métodos de lesión

    • Lesiones por aspiración: Se extrae por succión la porción del tejido nervioso que se desee eliminar.

    • Lesiones por radiofrecuencia: Se envia una coriente de alta frecuencia a las zonas objetivo, por el calor producido se destruye el tejido.

    • Cortes con bisturí: Se realiza una incisión con un bisturí en el lugar deseado.

    • Bloqueo por frio: Por medio de una criosonda se bombea un refrigerante a una zona especifica, las neuronas cercanas se enfrian y dejan de producir y recibir estímulos, esta técnica no es destructiva, una vez pasado los efectos se recupera la actividad normal, pero pueden quedar lesiones, la mayoria reversibles.

  • Estimulación electrica: A traves de estimulación electrica con dos electrodos, se puede obtener la función de la zona estimulada.

  • Investigación con fármacos: Con neurotoxinas se lesionan areas mas específicas. Algunos ejemplos de estas sustancias son: 6-hidroxidopamina o el ácido iboténico.

  • Técnicas de supresión y sustitución de genes: Se crean organismos que carezcan de determinado gen o grupo de genes, y se investiga como es el desarrollo, tambien se puede hacer una sustitución de genes. Esta técnica es conocida por crear aimales transgénicos.

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