Herramientas

EspINA

Las sinapsis son elementos clave en la estructura de los circuitos del sistema nervioso y estudiar sus características es extraordinariamente importante.

La herramienta EspINA permite la segmentación y la reconstrucción en 3D de las sinapsis, así como analizar grandes volúmenes de tejido y validar los resultados.

 Morales J, Alonso-Nanclares L, Rodríguez J-R, DeFelipe J, Rodríguez Á and Merchán-Pérez Á (2011) ESPINA: a tool for the automated segmentation and counting of synapses in large stacks of electron microscopy images. Front. Neuroanat. 5:18. doi: 10.3389/fnana.2011.00018

EspINA permite visualizar las series de imágenes obtenidas mediante el microscopio, y representa su volumen en 3D.

EspINA es una aplicación de código abierto y sus funcionalidades se pueden ampliar mediante complementos. Actualmente está disponible para máquinas Linux (basadas en Ubuntu) y Windows con el único requisito de una CPU de 64 bits.

Audispine

Presentamos un nuevo método con retroalimentación musical para explorar la morfología de la columna dendrítica y los patrones de distribución en neuronas piramidales. Demostramos que el análisis de audio de dendritas espinosas con morfología aparentemente similar puede «sonar» bastante diferente, revelando sustratos anatómicos que no son evidentes a partir de una simple inspección visual.

Pablo Toharia, Juan Morales, Octavio de Juan, Isabel Fernaud, Angel Rodríguez, Javier DeFelipe. Neuroinformatics, January 2014. Musical representation of dendritic spine distribution: a new exploratory tool

Neuronize

Esta herramienta presenta una nueva técnica para la generación de modelos tridimensionales de células neuronales a partir de la información morfológica extraída mediante aplicaciones de rastreo asistido por ordenador. Las mallas poligonales 3D que se aproximan a la membrana celular se pueden generar en diferentes niveles de resolución, permitiendo alcanzar el equilibrio entre la complejidad y la calidad del modelo final.

Neuronize implementa un enfoque novedoso para generar una forma 3D realista del soma a partir de la información incompleta almacenada en la neurona trazada digitalmente mediante una técnica de deformación física.

La adición de un conjunto de espinas a lo largo de las dendritas completa el modelo, generando una célula neuronal 3D final adecuada para su visualización en una amplia gama de entornos 3D.

Brito JP, Mata S, Bayona S, Pastor L, Defelipe J, Benavides-Piccione R (2013). A tool for building realistic neuronal cell morphologies. Front Neuroanat. 2013 Jun 3;7:15. doi: 10.3389/fnana.2013.00015. eCollection 2013.

Neuronize requiere que Matlab Compiler Runtime 2012b (puedes descargarlo gratuitamente haciendo clic aquí) esté instalado en tu ordenador. Están disponibles versiones para plataformas Windows de 32 y 64 bits. Se están desarrollando versiones para Linux y Mac.

El vídeo también puede ayudarle a ver cómo trabajar con NEURONIZE. Muestra una sesión de trabajo común:

Synaptic apposition surface (SAS)

Hemos desarrollado una técnica computacional eficiente para extraer automáticamente la superficie de las uniones sinápticas que previamente han sido reconstruidas tridimensionalmente a partir de muestras de tejido reales obtenidas mediante FIB/SEM automatizado.

Esta técnica se ha incorporado a EspINA y las estructuras SAS se pueden calcular automáticamente a partir de sinapsis reconstruidas.

Juan Morales, Angel Rodríguez, José-Rodrigo Rodríguez, Javier DeFelipe and Angel Merchán-Pérez (2013). Characterization and extraction of the synaptic apposition surface for synaptic geometry analysis Front. Neuroanat., 04 July 2013 | doi: 10.3389/fnana.2013.00020

Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales

Centro de Tecnología Biomédica, Universidad Politécnica de Madrid

Campus de Montegancedo s/n

Pozuelo de Alarcón 28223 (Madrid) España

lccc@cajal.csic.es

Tel: +34 910679250

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