Conectômica
A Conectômica é a produção e estudo de conectomas: mapas abrangentes de conexões dentro do sistema nervoso de um organismo, normalmente de seu cérebro ou olho. Como essas estruturas são extremamente complexas, os métodos neste campo usam uma aplicação de alto rendimento de imagens neurais e técnicas histológicas para aumentar a velocidade, a eficiência e a resolução dos mapas de conexões neurais em um sistema nervoso. Embora o foco principal de tal projeto seja o cérebro, quaisquer conexões neurais poderiam teoricamente ser mapeadas por conectômica, incluindo, por exemplo, junções neuromusculares.[1] Este estudo é algumas vezes referido pelo seu nome anterior de hodologia .
Ferramentas[editar | editar código-fonte]
Uma das principais ferramentas utilizadas para pesquisa conectômica em nível de macroescala é a ressonância magnética de difusão.[2] A principal ferramenta para pesquisa conectômica em nível de microescala é a preservação química do cérebro seguida por microscopia eletrônica 3D,[3] usada para reconstrução do circuito neural. A microscopia correlativa, que combina fluorescência com microscopia eletrônica 3D, resulta em dados mais interpretáveis, pois é capaz de detectar automaticamente tipos específicos de neurônios e pode rastreá-los em sua totalidade usando marcadores fluorescentes. [4]
Sistemas-modelo[editar | editar código-fonte]
Além do cérebro humano, alguns dos sistemas-modelo usados para pesquisa conectômica são o camundongo,[5] a mosca da fruta,[6][7] o nematóide C. elegans,[8][9] e a coruja-das-torres.[10]
Referências
- ↑ Boonstra, Tjeerd W.; Danna-Dos-Santos, Alessander; Hong-Bo, Xie.; Roerdink, Melvyn; Stins, John F.; Breakspear, Michael (2015). «Muscle networks: Connectivity analysis of EMG activity during postural control». Scientific Reports. 5. 17830 páginas. Bibcode:2015NatSR...517830B. PMC 4669476
. PMID 26634293. doi:10.1038/srep17830
- ↑ Wedeen, V.J.; Wang, R.P.; Schmahmann, J.D.; Benner, T.; Tseng, W.Y.I.; Dai, G.; Pandya, D.N.; Hagmann, P.; et al. (2008). «Diffusion spectrum magnetic resonance imaging (DSI) tractography of crossing fibers». NeuroImage. 41: 1267–77. PMID 18495497. doi:10.1016/j.neuroimage.2008.03.036
- ↑ Anderson, JR; Jones, BW; Watt, CB; Shaw, MV; Yang, JH; Demill, D; Lauritzen, JS; Lin, Y; et al. (2011). «Exploring the retinal connectome». Molecular Vision. 17: 355–79. PMC 3036568. PMID 21311605
- ↑ BV, DELMIC. «Neuroscience: Synaptic connectivity in the songbird brain - Application Note | DELMIC». request.delmic.com (em inglês). Consultado em 16 de fevereiro de 2017
- ↑ Bock, Davi D.; Lee, Wei-Chung Allen; Kerlin, Aaron M.; Andermann, Mark L.; Hood, Greg; Wetzel, Arthur W.; Yurgenson, Sergey; Soucy, Edward R.; et al. (2011). «Network anatomy and in vivo physiology of visual cortical neurons». Nature. 471: 177–82. Bibcode:2011Natur.471..177B. PMC 3095821. PMID 21390124. doi:10.1038/nature09802
- ↑ Chklovskii, Dmitri B; Vitaladevuni, Shiv; Scheffer, Louis K (2010). «Semi-automated reconstruction of neural circuits using electron microscopy». Current Opinion in Neurobiology. 20: 667–75. PMID 20833533. doi:10.1016/j.conb.2010.08.002
- ↑ Zheng, Z (2018). «A Complete Electron Microscopy Volume of the Brain of Adult Drosophila melanogaster.». Cell. 174: 730–743. PMC 6063995. PMID 30033368. doi:10.1016/j.cell.2018.06.019
- ↑ Chen, B. L.; Hall, D. H.; Chklovskii, D. B. (2006). «Wiring optimization can relate neuronal structure and function». Proceedings of the National Academy of Sciences. 103: 4723–8. Bibcode:2006PNAS..103.4723C. PMC 1550972. PMID 16537428. doi:10.1073/pnas.0506806103
- ↑ Perez-Escudero, A.; Rivera-Alba, M.; De Polavieja, G. G. (2009). «Structure of deviations from optimality in biological systems». Proceedings of the National Academy of Sciences. 106: 20544–9. Bibcode:2009PNAS..10620544P. PMC 2777958. PMID 19918070. doi:10.1073/pnas.0905336106
- ↑ Pena, JL; Debello, WM (2010). «Auditory processing, plasticity, and learning in the barn owl». ILAR Journal. 51: 338–52. PMC 3102523. PMID 21131711. doi:10.1093/ilar.51.4.338
