Manipular neuronas con ultrasonido

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Manipular neuronas con ultrasonido

Manipular el cerebro humano es un sueño para muchos neurólogos y fuente de terror para la población que cree que es muy simple y aun ignora la dificultad inmensa que implica el manipular tal cantidad de conexiones y sistemas que en su mayoría desconocemos, y aun que estamos lejos de controlar o acercarnos a manipular un sistema semejante al cerebro humano ya se han hecho multitud de experimentos para acercarnos a esta meta, para ello contamos con las pequeñas ratasmicroscopicas llamadas Caenorhabditis elegans, un nemátodo de un milímetro de longitud y con unas 300 neuronas más unas 5000 conexiones entre ellas, es el ser vivo más utilizado en neurociencia para el estudio de las conexiones neuronales, por su relativa baja complejidad neuronal.

En el Instituto Salk de Estudios Biológicos sitiado en la Jolla California Estados Unidos, han ideado un método que permite activar neuronas específicas del gusano mediante ondas de ultrasonido. Sonogenética así han llamado al método que ha permitido manipular de manera remota el movimiento de los Caenorhabditis elegans

Para su investigación, Sreekanth H. Chalasani y sus colaboradores introdujeron el nemátodo en una placa de Petri ligeramente cubierta de agua. Para aumentar la sensibilidad de los gusanos a las ondas ultrasónicas, los rodearon con microburbujas llenas de gas, que oscilaban en consonancia con las ondas de ultrasonido, de tal manera que aumentaban el efecto de las oscilaciones. Cuando los científicos mandaban un impulso de baja intensidad, el pequeño elegans tomaba otra dirección o retrocedía.

Según los autores, los responsables de esta alteración son canales iónicos específicos que presentan algunas membranas neuronales, los canales TRP-4 son abiertos por las ondas ultrasónicas lo que favorece que la neurona se excite según se ordene de manera remota.

Con el fin de saber hasta qué punto se puede ampiar este efecto, los científicos, mediante manipulación genética, propiciaron que otras neuronas del gusano que no forman canales TRP-4 de manera natural lo hicieran. En ese caso, los nemátodos también daban la vuelta tan pronto como se les exponía a un impulso ultrasónico. Además, la probabilidad de que los animales giraran por sí mismos se reducía según el tipo de neurona que se excitaba.

Esta técnica está lejos de ser aplicada en seres humanos ya que el canal iónico TRP-4 no está presente en muchos seres vivos de manera natural, ya que la sonogenética como la optogenética requieren de infiltra material genético que les de esta propiedad, antes de poder hacer pruebas en humanos es necesario hacerlas en otros animales como los ratones y se desconoce cómo se comportarían los ratones al tener esta proteína

Más en: Nature

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