| Proyecto pionero de la Universidad de Stanford, EE.UU.

Científicos buscan controlar el cerebro con ayuda de luz

Avance podría dar pie a tratamientos contra alzhéimer, epilepsia o adicción

Técnica modifica células del cerebro con genes de algas fotosensibles

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      Así se aprecia la fibra óptica colocada en el cerebro de un ratón durante uno de los experimentos. | DEISSEROTH LAB, STANFORD UNIVERSITY PARA LN
Así se aprecia la fibra óptica colocada en el cerebro de un ratón durante uno de los experimentos. | DEISSEROTH LAB, STANFORD UNIVERSITY PARA LN ampliar

Boston, EE. UU. ¿Controlar el cerebro con solo un poco de luz y curar así la depresión, la ansiedad, el alzhéimer, el párkinson, la epilepsia o las adicciones?

Esa es la genial y polémica propuesta que hace Karl Deisseroth, profesor de Psiquiatría y Ciencias de la Conducta en la Universidad de Stanford.

Para que lo entendamos, Deisseroth –quien la ideó en el 2004– lo explica de una forma sencilla: en el cerebro los animales tenemos neuronas que están encargadas de controlar el flujo de la información. Así, cuando una persona tiene un tipo de demencia –como alzéimer o mal de Parkinson–, lo que pasa es que una falla en la red del cerebro impide el tránsito de esa información hacia donde se requiere.

La lucha contra esas fallas, en la actualidad, se ha hecho fundamentalmente desde dos frentes: la química y la eléctrica.

Desde la química se han creado fármacos que alteran o buscan ‘equilibrar’ la bioquímica del cerebro (aunque siempre queda la duda de qué es lo considerado como normal para así determinar cómo equilibrarlo).

La segunda opción es la estimulación cerebral profunda, un tratamiento tradicional que requiere abrir el cráneo para implantar dentro uno o varios electrodos que dan descargas eléctricos a zonas específicas del cerebro para reactivar los canales de comunicación.

Ambas alternativas ofrecen beneficios. Sin embargo, también provocan efectos secundarios pues, como ocurre con la quimioterapia, los fármacos y las descargas no diferencian las células sanas de las afectadas y por ende, las atacan a todas y se terminan causando daños innecesarios e irreparables.

Por ejemplo, en algunos pacientes, la estimulación de un nervio en el cuello (técnica contra el párkinson) tiene efectos como la distorsión de la voz o provoca tos. Algunos llegan a desarrollar problemas para hablar o incluso para respirar por su cuenta.

Allí es donde surge la Optogenética, que busca consolidarse como una opción menos invasiva y a la vez más focalizada con la ayuda de pulsaciones o ‘disparos’ de luz.

Menos invasivo. ¿Cómo logran que un destello de luz afecte las neuronas de un ser vivo y le ayude a recuperar sus funciones mentales? La historia es larga y empieza por celebrar a la ciencia básica.

Todo comenzó cuando, en lagos exóticos, se descubrió la existencia de microorganismos (algas) que poseen un tipo de proteína fotosensible que puede ser usada para apagar y encender neuronas como respuesta a diferentes ondas de luz, en este caso, la luz azul.

Este tipo de luz funciona como si fuera un interruptor. Claro está, la curiosa proteína de las algas no está normalmente en las neuronas de las ratas ni la de los seres humanos. Por eso, los científicos tuvieron que empezar por idear cómo llevarlas hasta ahí.

Esa fue la siguiente etapa. Para insertarla en una neurona normal, los expertos realizaron un procedimiento genético que se llama transfección : como si fuera un taxi, un virus lleva el material genético exactamente a la o las neuronas meta. Una vez que el virus entra en las neuronas, estas comienzan a producir, como reacción, esta proteína sensible a la luz.

Continuando con la metáfora: el interruptor ya fue instalado.

Falta la última parte de la historia. ¿Cómo logran enviarles a esas neuronas modificadas los destellos de luz que las apaguen y encienden? Para lograrlo, se debe implantar en el cerebro del animal un fino cable de fibra óptica y así se tienen como un ‘control remoto’ de las células.

Hasta ahora, esta técnica se ha logrado probar en ratas y ratones. Uno de los videos muestra como se pueden activar y desactivar neuronas que provocan ansiedad en los roedores. Hasta el mismo investigador admite que esto es un poco escalofriante.

Ciertamente, este procedimiento ayuda desde hace unos años a comprender mejor los circuitos cerebrales y podría conducir a un nuevo tipo de tratamiento.

Sin embargo, para Deisseroth, preguntas éticas quedan por resolver aún: ¿cuál es el riesgo de encontrar una forma de manejar el cerebro de un ser vivo?

“El hipotálamo humano es pequeño, pero que controla el sueño, el hambre, la sed, crecimiento, la temperatura, el miedo, vinculación social y el sexo. Es muy poderoso controlar eso. ¿Podemos? ¿Debemos?”, reflexionó el científico, quien considera que esta nueva revolución tecnológica en neurociencia está apenas por escribirse.

Lo siguiente es que los científicos busquen ahora proteínas más sensibles a la luz para poder activarlas con luz infrarroja. De modo que esta sea capaz de atravesar el cráneo sin necesidad de fibra óptica, ni una cirugía para colocarla.

El más reciente avance es la creación de un microimplante de aluminio que facilita el “control” de esa luz y por ende, del cerebro.

Ya se están haciendo pruebas con ratones a los que les ponen este implante y luego se coloca en un recipiente con agua (del que no pueden huir) para ver cuánto duran esforzándose.

Las neuronas relacionadas con el comportamiento que implica resistirse en una situación difícil son conocidas por las PFC. Entre otras cosas, ellos están dañando intencionalmente estas neuronas, para entender cómo manipularlas mejor con a luz.

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