Brain monitoring robot could shed light on Alzheimers’ / Il robot di controllo del cervello potrebbe rivelare l'Alzheimer 

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

The technique can be used to study the behaviour of individual neurons

La tecnica può essere usata per studiare il comportamento dei singoli neuroni

Researchers at Imperial College London have successfully automated a challenging brain monitoring technique that can be used to study brain function and shed light on conditions such as Alzheimers’.

Whole-cell patch clamp electrophysiology, or whole-cell recording (WCR), has been used since the 1970s to study neurons in mammal brains. By looking at the electrical activity of individual neurons in a live brain, the technique can be used to build a picture of the function of the entire organ.

However, because of the small scale of the equipment and the microscopic nature of the cells involved, WCR is notoriously challenging to perform. It also requires very precise movements to find neurons and then record their electrical currents accurately. Therefore only a small number of laboratories worldwide specialize in the technique.

In an effort to address these limitations the Imperial team, led by Prof Simon Schultz and Dr Luca Annecchino, has developed a robot and computer program that can guide tiny measuring devices called micropipettes to specific neurons in the brains of live mice and record electrical currents, all without human intervention. This is the first reported fully automated platform to do this.

Prof Schultz said: “To understand the brain as a whole organ, we need to know how neurons work and communicate with one another. The WCR technique is a way to eavesdrop on these cells and how they communicate with their neighbors……now we have taught robots to ‘see’ the neuron and perform the procedure even better. This means WCR can now potentially be performed on a much larger scale, which could speed up our learning about the brain and its disorders.”

Next, the researchers will study how brain circuits are disturbed by the amyloid plaques seen in Alzheimer’s disease. Dr Annecchino added: “Ultimately, the problems in Alzheimer’s result from changes in the information processing capability of networks of individual brain cells. This is exactly what we can monitor with the technique.”

ITALIANO

I ricercatori dell'Imperial College di Londra hanno automatizzato con successo una tecnica di monitoraggio cerebrale impegnativa che può essere utilizzata per studiare la funzione del cervello e far luce su condizioni come Alzheimer.

L'elettrofisiologia del morsetto per intere cellule, o la registrazione di cellule intere (WCR), è stata utilizzata fin dagli anni '70 per studiare i neuroni nei cervelli del mammifero. Guardando l'attività elettrica dei singoli neuroni in un cervello vivo, la tecnica può essere usata per costruire un'immagine della funzione dell'intero organo.

Tuttavia, a causa della piccola scala dell'apparecchiatura e della natura microscopica delle cellule coinvolte, la WCR è notevolmente impegnativa da svolgere. Richiede anche movimenti molto precisi per trovare i neuroni e registrare con precisione le loro correnti elettriche. Pertanto solo un piccolo numero di laboratori in tutto il mondo si è specializzato nella tecnica.

Nel tentativo di affrontare queste limitazioni, il gruppo imperiale, guidato dal Prof. Simon Schultz e dal dottor Luca Annecchino, ha sviluppato un programma robotico e informatico che può guidare piccoli dispositivi di misura chiamati micropipette a specifici neuroni nel cervello dei topi vivi e registrare correnti elettriche, Tutto senza intervento umano. Questa è la prima piattaforma completamente automatizzata per farlo.

Prof Schultz ha affermato: "Per comprendere il cervello come un organo intero, dobbiamo sapere come i neuroni lavorano e comunicano tra loro. La tecnica WCR è un modo per intercettare queste cellule e come comunicano con i loro vicini ...... ora abbiamo insegnato ai robot a "vedere" il neurone e ad eseguire la procedura ancora meglio. Ciò significa che il WCR può ora essere eseguito su una scala molto più ampia, che potrebbe accelerare il nostro apprendimento del cervello e dei suoi disordini ".

In seguito, i ricercatori studieranno come i circuiti del cervello siano disturbati dalle placche amiloidi viste nella malattia di Alzheimer. Il dottor Annecchino ha aggiunto: "In definitiva, i problemi del risultato di Alzheimer derivano da cambiamenti nella capacità di elaborazione delle informazioni delle reti di singole cellule cerebrali. Questo è esattamente quello che possiamo monitorare con la tecnica ".

Da:

https://www.theengineer.co.uk/brain-monitoring-robot-alzheimers/?cmpid=tenews_3879486&adg=B69ABBDE-DA23-4BA2-B8C3-86E1E1A9FA79