Llum per a veure el cervell

2009/12/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Genetika
• Anatomia/Fisiologia

L'optogenética és una tècnica vàlida per a investigar l'activitat cerebral i les malalties mentals

L'optogenética, fundada fa 4 anys pel físic i bioingeniero Karl Deiseroth, és ja utilitzada en centenars de laboratoris de tot el món. De fet, permet veure amb gran precisió l'activitat del cervell i no és tan dura com altres tècniques, ja que no és necessari col·locar elèctrodes, per exemple.

En aquesta tècnica s'utilitza la llum per a analitzar l'activitat del cervell. Primer fabriquen neurones sensibles a la llum. Per a això, insereixen en les neurones el gen proteic d'una alga verda. Quan les neurones reben llum mitjançant un implant de fibra òptica, produeixen proteïna que encén un senyal elèctric. El senyal es transmet a la següent neurona que es troba dins del circuit. Així, els investigadors veuen molt millor l'activitat de les neurones que amb els elèctrodes.

Per exemple, en la Universitat de Londres han utilitzat aquesta tècnica per a veure com es guarden els records en el cervell dels ratolins. Segons el model principal que explica com es creen els records, quan aprenem una nova associació s'activen algunes neurones de l'hipocamp.

Per a demostrar que això és així, els investigadors van modificar genèticament aquestes neurones perquè amb l'efecte de la llum es produís proteïna. Després van ensenyar als ratolins a tenir por a un so: després d'escoltar el so els donaven una descàrrega elèctrica. Així, escoltar el so era suficient per a sentir por, i les neurones que produïen aquest record s'activaven (és a dir, produïen proteïna).

L'endemà, els investigadors van aclarir l'hipocamp amb llum blava. Com a conseqüència d'això, les neurones que van participar en la creació del record la vespra es van activar i els ratolins es van espantar sense escoltar el so. Així van demostrar que sí, que el record es produeix en l'hipocamp.

A més, l'estudi de la proteïna va revelar el nombre de neurones que intervenen en la formació dels records i van demostrar que eren molt menys del que es pensava: Només eren 100-200 (en aquesta zona de l'hipocamp hi ha 1-2 milions de neurones).

A més de veure com es produeixen els records, l'optogenética és molt útil per a analitzar la depressió, el Parkinson i les addiccions. Per exemple, en els ratolins amb depressió, estimulant l'escorça prefrontal, han aconseguit millorar la conducta social i estimular el desig de fer coses que els poden premiar.