Argia garuna ikusteko

(Argazkia: D.F. Bliss/Medical Arts Branch, National Institutes of Health)

Optogenetika teknika baliagarria da garunaren jarduera eta buruko gaixotasunak ikertzeko

Optogenetika duela 4 urte sortu zuen Karl Deiseroth fisikari eta bioingeniariak, eta dagoeneko mundu osoko ehunka laborategitan erabiltzen dute. Izan ere, garunaren jarduera zehaztasun handiz ikusteko aukera ematen du, eta ez da beste teknika batzuk bezain gogorra, ez baitago elektrodoak ezarri beharrik, esaterako.

Teknika horretan, argia erabiltzen da garunaren jarduera aztertzeko. Lehenik, neuronak argiarekiko sentikorrak egiten dituzte. Horretarako, alga berde baten proteinaren genea txertatzen dute neuronetan. Zuntz optikozko inplante baten bitartez neuronek argia jasotzen dutenean, proteina sortzen dute, eta proteinak seinale elektriko bat pizten du. Seinalea zirkuituaren barruan dagoen hurrengo neuronara transmititzen da. Horrela, ikertzaileek elektrodoekin baino askoz ere hobeto ikusten dute neuronen jarduera.

Adibidez, Londresko Unibertsitatean, teknika hori erabili dute oroitzapenak saguen garunean nola gordetzen diren ikusteko. Oroitzapenak nola sortzen diren azaltzen duen eredu nagusiaren arabera, asoziazio berri bat ikasten dugunean hipokanpoko neurona batzuk aktibatzen dira.

Hori horrela ote den frogatzeko, ikertzaileek genetikoki eraldatu zituzten neurona horiek, argiaren eraginarekin proteina sor zezaten. Gero, soinu bati beldurra izaten erakutsi zieten saguei: soinua entzun ondoren, deskarga elektriko bat ematen zieten. Hala, soinua entzutea nahikoa zen beldurra sentitzeko, eta horren oroitzapena sortzen zuten neuronak aktibatu egiten ziren (hau da, proteina sortzen zuten).

Hurrengo egunean, ikertzaileek argi urdinez argitu zuten hipokanpoa. Horren ondorioz, bezperan oroitzapena sortzen parte hartu zuten neuronak aktibatu egin ziren, eta, soinua entzun gabe ere, saguak beldurtu egin ziren. Horrela frogatu zuten baietz, oroitzapena hipokanpoan sortzen dela.

Gainera, proteina aztertuta jakin zuten zenbat neuronak hartzen zuten parte oroitzapenen sorreran, eta frogatu zuten uste baino askoz ere gutxiago zirela: 100-200 bakarrik ziren (hipokanpoko eremu horretan 1-2 milioi neurona daude).

Oroitzapenak nola sortzen diren ikusteko ez ezik, optogenetika oso baliagarria da depresioa, Parkinsona eta mendekotasunak aztertzeko. Adibidez, depresioa zuten saguetan, kortex prefrontala estimulatuta, jokabide soziala hobetzea lortu dute, eta baita saria eman diezaieketen gauzak egiteko gogoa piztea ere.