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O cérebro é composto por vários tipos de células organizadas em diferentes estruturas e regiões.
Embora vários passos importantes tenham sido dados na construção de modelos do cérebro humano, os avanços não produziram imagens 3D não distorcidas da arquitetura celular que são necessárias para construir modelos precisos e detalhados.
Em uma nova pesquisa publicada em Avanços da Ciênciauma equipe liderada por investigadores do Massachusetts General Hospital (MGH), membro fundador do Mass General Brigham (MGB), superou esse desafio para oferecer a cientistas e médicos um atlas celular abrangente de uma parte do cérebro humano conhecida como área de Broca, com resolução detalhada para estudar a função cerebral e a saúde.
Ao combinar diferentes técnicas sofisticadas de imagem – incluindo ressonância magnética, tomografia de coerência óptica e microscopia de fluorescência de folha de luz – os pesquisadores conseguiram superar as limitações associadas a qualquer método único para criar um atlas de censo celular de alta resolução de um determinado região do córtex cerebral humano ou a camada externa da superfície do cérebro.
A equipe criou esse atlas para um espécime humano post-mortem e integrou-o em um atlas de referência para todo o cérebro.
“Construímos a tecnologia necessária para integrar informações em muitas ordens de magnitude em escala espacial, desde imagens em que os pixels têm alguns mícrons até aquelas que retratam todo o cérebro”, diz o co-autor sênior Bruce Fischl, PhD, diretor do Computational Core no Centro Athinoula A. Martinos de Imagens Biomédicas do MGH e professor de Radiologia na Harvard Medical School.
Em última análise, os métodos deste estudo poderiam ser usados para reconstruir modelos celulares 3D não distorcidos de áreas cerebrais específicas, bem como de todo o cérebro humano, permitindo aos investigadores avaliar a variabilidade entre indivíduos e dentro de um único indivíduo ao longo do tempo.
Isto fornecerá informações sobre a presença e disseminação de alterações patológicas que ocorrem em doenças neurodegenerativas e psiquiátricas.
“Esses avanços nos ajudarão a compreender a estrutura mesoscópica do cérebro humano sobre a qual sabemos pouco. Estruturas que são muito grandes e geometricamente complicadas para serem analisadas observando fatias 2D na platina de um microscópio padrão, mas pequenas demais para serem vistas rotineiramente em cérebros humanos vivos, diz Fischl.
“Atualmente não temos padrões normativos rigorosos para a estrutura cerebral nesta escala espacial, tornando difícil quantificar os efeitos de distúrbios que podem afetá-la, como epilepsia, autismo e doença de Alzheimer”.
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