For the first time, the brain has been analyzed cell by cell without the need for electrical impulses/Analizan por primera vez el cerebro célula a célula sin necesidad de impulsos eléctricos
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Prior to this new development, the analysis and manipulation of individual neuron activity was primarily performed using electrophysiological methods, which rely on the detection and application of electrical impulses. The predominant technique is electrophysiology using electric micropipettes to record the electrical activity of a single neuron or to electrically stimulate the neuron. By applying an electric current through the micropipette, the neuron's membrane could be depolarized, triggering the generation of action potentials.
Antes de este nuevo desarrollo , el análisis y la manipulación de la actividad de neuronas individuales se realizaban principalmente utilizando métodos electrofisiológicos, que se basan en la detección y la aplicación de impulsos eléctricos. La técnica predominante es la Electrofisiología con micropipetas eléctricas para registrar la actividad eléctrica de una neurona individual o para estimular eléctricamente la neurona. Al aplicar una corriente eléctrica a través de la micropipeta, se podía despolarizar la membrana de la neurona y provocar la generación de potenciales de acción.
However, electrical stimulation can be relatively invasive and can affect a number of nearby neurons, especially if the micropipette tip isn't perfectly sealed to the target cell membrane. Furthermore, the application of electrical current can generate changes in the local ionic environment, although this was carefully minimized. But this new discovery could completely change things.
Sin embargo, la estimulación eléctrica puede ser relativamente invasiva y puede afectar a un número de neuronas cercanas, especialmente si la punta de la micropipeta no está perfectamente sellada a la membrana de la célula objetivo. Además, la aplicación de corriente eléctrica puede generar cambios en el entorno iónico local, aunque se intentaba minimizar esto cuidadosamente. Pero este nuevo descubrimiento puede cambiar las cosas totalmente.
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Recently, researchers at Linköping University (LiU) in Sweden have developed an innovative tool that allows the brain to be studied with unprecedented precision, bypassing traditional methods based on electricity. This breakthrough consists of an iontronic micropipette capable of releasing specific ions at precise locations in brain tissue, activating neurons and astrocytes in a controlled and individual manner.
Recientemente, investigadores de la Universidad de Linköping (LiU) en Suecia, han desarrollado una innovadora herramienta que permite estudiar el cerebro con una precisión sin precedentes, evitando los métodos tradicionales basados en electricidad. Este avance consiste en una micropipeta iontrónica capaz de liberar iones específicos en ubicaciones exactas del tejido cerebral, activando neuronas y astrocitos de forma controlada e individual.
The secret of this new invention is a micropipette with a very fine tip, approximately 2 micrometers in diameter (much smaller than a human hair or even a neuron). The tip of this micropipette is filled with a specially adapted ion-exchange membrane. Instead of applying an electric current, the micropipette releases specific ions, such as potassium or sodium, into the vicinity of the neuron. By controlling the concentration of these ions, researchers can influence the cell's activity.
El secreto de este nuevo invento es una micropipeta que tiene una punta muy fina, de aproximadamente 2 micrómetros de diámetro (mucho más pequeña que un cabello humano o incluso una neurona). La punta de esta micropipeta está llena de una membrana de intercambio iónico especialmente adaptada. En lugar de aplicar una corriente eléctrica, la micropipeta libera iones específicos, como potasio o sodio, en las inmediaciones de la neurona. Al controlar la concentración de estos iones, los investigadores pueden influir en la actividad de la célula.
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One of the main advantages of this method is that it allows neurons to be studied without disturbing the delicate extracellular environment surrounding them. Traditional electrical methods can cause unwanted disturbances. This technique not only allows observing an individual neuron's response to ionic changes but also facilitates the study of how brain cells interact with each other through chemical signals.
Una de las principales ventajas de este método es que permite estudiar las neuronas sin alterar el delicado entorno extracelular que las rodea. Los métodos eléctricos tradicionales pueden causar perturbaciones no deseadas. Esta técnica no solo permite observar la respuesta de una neurona individual a los cambios iónicos, sino que también facilita el estudio de cómo las células cerebrales interactúan entre sí a través de señales químicas.
Determining exactly how long it will take for this iontronic micropipette technology to be "fully operational" at the general level in neuroscience is difficult. Although initial results are promising, the scientific community will need to validate and replicate these findings in different laboratories and with different biological models. The technique will likely undergo further optimization to improve its accuracy, reliability, and ease of use, but this remains to be seen.
Determinar con exactitud cuánto falta para que esta tecnología de la micropipeta iontrónica esté "totalmente operativa" a nivel general en la neurociencia es difícil. Aunque los resultados iniciales son prometedores, la comunidad científica necesitará validar y replicar estos hallazgos en diferentes laboratorios y con diferentes modelos biológicos. Es probable que la técnica se siga optimizando para mejorar su precisión, fiabilidad y facilidad de uso pero aún habrá que esperar.
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