Todas las tecnologias?
La neurociencia es un esfuerzo muy intensivo en tecnología. Esto se debe a que el cerebro contiene miles de millones de neuronas que envían un billón de señales por segundo en paralelo a través de complejos circuitos de retroalimentación de varios niveles. Descubrir lo que está sucediendo requiere escuchar tantas de estas pequeñas señales de nivel de celda como sea posible e intentar decodificarlas.
Estas son algunas de las tecnologías que se utilizan, organizadas de alto nivel a bajo nivel.
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Nivel alto:
IRM : un tipo de exploración cerebral que puede medir la activación del tejido cerebral (IRMf).
PET : otro tipo de escáner cerebral que utiliza glucosa inyectada radiomarcada
EEG : más de 64 electrodos en el cuero cabelludo que detectan “ondas cerebrales”.
MEG – un análisis de señal magnética interior
DTI : utiliza resonancia magnética para reconstruir las vías neuronales anatómicas
TMS : envía pulsos magnéticos al cerebro
Nivel medio:
ECoG : registra las señales de EEG desde la superficie del cerebro. requiere abrir el cráneo.
LFP : registra señales similares a EEG desde el interior del tejido cerebral
Nivel bajo:
electrodos implantados, grabación de una sola unidad : registros de neuronas individuales
grabación de unidades múltiples : graba de 10 a 200 neuronas simultáneamente
grabación con parche de sujeción : graba con precisión de una neurona usando pipetas de vidrio microscópico
Grabación de cortes : grabación de tejido cerebral vivo bajo un microscopio
microscopios : los microscopios de biología modernos cuestan hasta $ 200,000 cada uno, ocupan un escritorio completo y pueden tomar fotografías digitales de alta resolución en varios colores.
Imagen de 2 fotones : utiliza un colorante fluorescente para obtener imágenes de células individuales en tejido vivo
Genético:
imágenes de calcio : modificaciones genéticas que hacen que los picos neurales emitan fotones
optogenética – receptores sintéticos genéticamente modificados controlables por luz láser
virus : modifican genéticamente las neuronas; también se puede usar para rastrear vías neurales
ratones inactivados: ratones genéticamente modificados que carecen de un gen específico en estudio
Electrónica:
Todas estas técnicas requieren amplificadores súper sensibles (la señal de una sola neurona se mide en millonésimas de voltio). Convertidores A-D de alta velocidad para digitalizar la señal y terabytes de espacio en el disco duro. Éstos incluyen:
Amplificador multicanal : amplifique las señales de muchos electrodos
generador de señal : envíe señales de prueba a las neuronas
Convertidores A-D y dispositivos de captura de datos.
Aparato experimental:
La correlación de la entrada sensorial con las señales neuronales de registro requiere tecnologías elaboradas para controlar los experimentos. Esto incluye la entrega de información visual cronometrada a los ojos, aplicaciones visuales interactivas utilizadas por sujetos humanos y animales, generadores de sonido, salas de aislamiento de sonido, dispositivos de seguimiento ocular, aparatos estabilizadores de imagen, palancas y puertas operadas mecánicamente para laberintos de ratas, etc.
Software:
Analizar todos estos datos es extraordinariamente complejo. Se utilizan muchas herramientas de software, todas desarrolladas por investigadores y compartidas dentro de la comunidad de investigación. Por ejemplo:
Análisis de potencial relacionado con eventos de EEG (ERP)
Reconstrucción de imagen 3D fMRI
Reconstrucción y visualización de mapeo fMRI a superficie cortical
software de clasificación de picos para convertir señales grabadas en eventos neuronales
MATLAB : un “banco de trabajo” matemático y estadístico de matriz con cientos de módulos de gráficos y análisis de datos estadísticos
simuladores de modelos neuronales : para estudiar los efectos de los modelos neuronales hopotéticos
¡Entonces hay un comienzo!
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Este es un esterotaxic utilizado para ratas. 
