Luz para ver el cerebro

2009/12/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Genetika
• Anatomia/Fisiologia

La optogenética es una técnica válida para investigar la actividad cerebral y las enfermedades mentales

La optogenética, fundada hace 4 años por el físico y bioingeniero Karl Deiseroth, es ya utilizada en cientos de laboratorios de todo el mundo. De hecho, permite ver con gran precisión la actividad del cerebro y no es tan dura como otras técnicas, ya que no es necesario colocar electrodos, por ejemplo.

En esta técnica se utiliza la luz para analizar la actividad del cerebro. Primero fabrican neuronas sensibles a la luz. Para ello, insertan en las neuronas el gen proteico de una alga verde. Cuando las neuronas reciben luz mediante un implante de fibra óptica, producen proteína que enciende una señal eléctrica. La señal se transmite a la siguiente neurona que se encuentra dentro del circuito. Así, los investigadores ven mucho mejor la actividad de las neuronas que con los electrodos.

Por ejemplo, en la Universidad de Londres han utilizado esta técnica para ver cómo se guardan los recuerdos en el cerebro de los ratones. Según el modelo principal que explica cómo se crean los recuerdos, cuando aprendemos una nueva asociación se activan algunas neuronas del hipocampo.

Para demostrar que esto es así, los investigadores modificaron genéticamente estas neuronas para que con el efecto de la luz se produjera proteína. Luego enseñaron a los ratones a tener miedo a un sonido: después de escuchar el sonido les daban una descarga eléctrica. Así, escuchar el sonido era suficiente para sentir miedo, y las neuronas que producían ese recuerdo se activaban (es decir, producían proteína).

Al día siguiente, los investigadores aclararon el hipocampo con luz azul. Como consecuencia de ello, las neuronas que participaron en la creación del recuerdo la víspera se activaron y los ratones se asustaron sin escuchar el sonido. Así demostraron que sí, que el recuerdo se produce en el hipocampo.

Además, el estudio de la proteína reveló el número de neuronas que intervienen en la formación de los recuerdos y demostraron que eran mucho menos de lo que se pensaba: Sólo eran 100-200 (en esta zona del hipocampo hay 1-2 millones de neuronas).

Además de ver cómo se producen los recuerdos, la optogenética es muy útil para analizar la depresión, el Parkinson y las adicciones. Por ejemplo, en los ratones con depresión, estimulando la corteza prefrontal, han conseguido mejorar la conducta social y estimular el deseo de hacer cosas que les pueden premiar.