_ Oamenii de știință din păsările de curte dezvoltă tehnica de anatomie 3D pentru a afla mai multe despre viziunea puiului

Oamenii de știință din păsările de curte de la Arkansas Agricultural Experiment Station dezvăluie complexitățile creierului păsărilor și găsesc modalități mai puțin costisitoare de a face acest lucru. Oamenii de știință au cartografiat căile neurologice complicate care controlează vederea la pui cu modele 3D detaliate ale conexiunilor dintre ochi și patru regiuni ale creierului.

Lucrul de cercetare, intitulat „Cartografierea căii tectofugale vizuale aviare folosind 3D reconstrucție”, a fost publicat în Journal of Comparative Neurology. O lucrare de cercetare separată a fost scrisă despre calea talamofugă.

Wayne Kuenzel, profesor de fiziologie și neuroendocrinologie în departamentul de știință a păsărilor de curte pentru stația de experiment, a spus că tehnica este o modalitate mai puțin costisitoare de a crea imagini 3D de calitate. asemănătoare cu tehnologia imagistică prin rezonanță magnetică sau RMN. El a mai spus că metoda va aduce beneficii predării anatomiei complexe și va extinde instrumentele cercetătorilor din știința animalelor. Stația de experiment este brațul de cercetare al Diviziei de Agricultură a Sistemului Universității din Arkansas.

„Ceea ce este important la această tehnică este că este o procedură simplă și nu este costisitoare”, a spus Kuenzel. „Sunt sigur că va câștiga importanță în timp și va atrage un public mai mare.”

Parker Straight, autorul principal al publicației de cercetare, a urmat o diplomă de master în știință sub Kuenzel în cadrul Centrului de excelență al diviziei de agricultură. pentru Știința Păsărilor. Straight a continuat să lucreze ca asociat de cercetare clinică și consultant de cercetare în neuroanatomia aviară cu Kuenzel, în timp ce actualizează „Atlasul stereotaxic al creierului de pui”, o carte care detaliază anatomia creierului de pui, publicată pentru prima dată de Kuenzel în 1988.

Paul Gignac, profesor asociat de medicină celulară și moleculară la Universitatea din Arizona Colegiul de Medicină-Tucson, a fost membru al comitetului de teză al lui Parker și coautor al studiului de imagistică 3D.

„Nu este doar o lucrare de cercetare de calitate, ci va fi și de ajutor în predare”, a spus Kuenzel despre munca lui Straight. „Calea vizuală tectofugală are patru structuri neuronale critice în patru regiuni diferite ale creierului. Diagramarea lor în 3D vă permite să vedeți întreaga cale într-o singură imagine și, prin urmare, ar trebui să permită învățarea întregii căi mai rapid și poate mai permanent.”

Pentru a crea noua imagistică 3D, Straight a spus că au combinat o metodă de imagistică convențională numită histochimie cu o metodă de imagistică mai nouă, cunoscută sub numele de diceCT, care înseamnă „tomografie computerizată de îmbunătățire a contrastului pe bază de iod difuzabil”.

Histochimia folosește reactivi chimici, cum ar fi coloranții, pentru a colora țesutul și a le permite să fie supus analizei imaginii. DiceCT este ca un RMN, a explicat Straight, dar în loc să folosească un magnet mare și unde radio, folosește iod pentru a colora țesutul, astfel încât spectatorul să poată vedea grupuri de celule printre tracturile de fibre. DiceCT folosește scanări cu raze X pentru a tăia „digital” subiectul biologic studiat.

Straight, Gignac și Kuenzel au modelat calea tectofugală, calea vizuală primară la găini, combinând tehnologiile cu programe informatice de reconstrucție a datelor. precum Brainmaker, Avizo și Blender. Kuenzel a spus că Gignac a jucat un rol esențial cu mulți oameni de știință în dezvoltarea și descrierea procedurii diceCT.

Iodul utilizat în diceCT nu este permanent și poate fi îndepărtat din țesutul eșantionului fără a deteriora sau distorsiona țesutul, ceea ce este important. pentru integritatea imaginilor 3D, a adăugat Straight.

„Întrucât metoda este mai ieftină, ea îi permite să fie accesibilă multor mai mulți cercetători, care de multe ori ar putea să nu ia în considerare utilizarea RMN din cauza costului sau disponibilitate”, a spus Straight.

Straight a spus că metoda hibridă de scanare 3D poate fi folosită pentru a studia neurobiologia la scară largă, cum ar fi morfologia regiunii creierului, și la o scară mai detaliată, cum ar fi analizarea unei singure căi neurologice. Un exemplu de utilizare potențială a tehnologiei ar include evaluarea modificărilor sau modelelor de leziuni în diferite stadii ale unei boli.

Alte exemple, a spus el, pot include urmărirea neuronilor la distanță lungă fără a întrerupe conexiunea, precum și compararea. diferențele structurale și modul în care acestea se raportează la diferite modele de comportament.

„Lista este destul de lungă în ceea ce privește modul în care această metodă se poate dovedi benefică pentru cercetare”, a spus Straight. „Sper că acest studiu va declanșa mai multe investigații despre neurobiologia animală folosind metode 3D și cum se compară cu neurobiologia oamenilor.”

Straight a remarcat că, dacă un cercetător ar dori să implementeze conducta de imagistică exactă pe care a folosit-o, pasărea. ar trebui eutanasiat. Cu toate acestea, porțiunea diceCT a metodei de imagistică poate fi efectuată la animale vii dacă sunt suficient de sedate, astfel încât un cercetător să poată captura o scanare 3D curată.

(Fluierul)