Optomedicina: técnicas ópticas para alterar la actividad cerebral

El doctor Yuste, ideólogo del proyecto Brain de Obama, explica que su sistema permite ver la actividad de pequeños circuitos neuronales completos.

M.S.M. Madrid | Maria.Sanchez@diariomedico.com | 26/10/2015 00:00

Rafael Yuste, ideólogo del proyecto Brain de Obama, es uno de esos científicos que relata primero los retos pendientes y deja para el final sus logros. En su laboratorio de la Universidad de Columbia registra la actividad neuronal con colorantes sensibles al calcio. "Todas las neuronas tienen canales de calcio en la superficie. Cuando una dispara, se abre el canal y entra suficiente calcio para detectarlo con los colorantes". Se puede obtener "una película de la concentración de calcio en un grupo de neuronas, que va cambiando según van disparando".

Es un sistema que, de momento, permite ver la actividad de pequeños circuitos neuronales completos. Se utiliza junto a la microscopia de doble fotón, que se vale de láseres ultrarrápidos infrarrojos para introducirse "dentro del cerebro de animales y ver la estructura y la función de las neuronas en un circuito intacto".

La idea es ampliar el campo de estudio: "En vez de medir cientos de neuronas como estamos haciendo ahora, medir cientos de miles; y en vez de hacerlo en dos dimensiones, en tres, para capturar toda la actividad de una columna cortical".

De 'leer' a 'Escribir'
Las técnicas anteriores permiten leer lo que ocurre en la corteza cerebral, pero también puede ser interesante escribir sobre ella. El equipo de Yuste trabaja con unos dispositivos químicos que conjugan antenas solares de rutenio con neurotransmisores excitadores o inhibidores. Esta conjugación ocurre a través de enlace metálico y, cuando se aplica luz, la antena solar atrapa fotones y se rompe el enlace metal, liberando el neurotransmisor.

Hoy se ensaya en animales, pero la meta es la optomedicina: técnicas ópticas para el tratamiento de enfermedades. Por ejemplo, según ha explicado Yuste en la conferencia con motivo de su ingreso como académico correspondiente en la Real Academia Nacional de Medicina, los pacientes epilépticos podrían tomar "una pastilla de estos neurotransmisores enjaulados, que se difundirían por el cerebro y, cuando tuviesen una crisis epiléptica, sacarían una linterna del bolsillo y, a través del cráneo, dispararían la luz en la parte afectada".