Silenciar neuronas mediante luz amarilla o azul

Un equipo de neurocientíficos del Instituto Tecnológico de Massachusetts ha desarrollado una nueva clase de herramientas para apagar de forma reversible la actividad cerebral usando diferentes colores de luz. Aplicadas a neuronas específicas, estas herramientas podrían permitir la entrada en escena de nuevos tratamientos para la actividad cerebral anormal asociada con dolencias como la epilepsia, el dolor crónico, lesiones cerebrales y la enfermedad de Parkinson.

(NC&T) Tales enfermedades podrían ser tratadas mejor mediante ese silenciamiento de neuronas, en vez de con las estrategias convencionales. Estas nuevas herramientas, o “supersilenciadores”, ejercen un control muy preciso sobre el momento en el cual se apagan los circuitos neurales sobreactivos; un efecto que no es posible con las medicinas existentes o con otras terapias convencionales.

    ”Silenciar diferentes conjuntos de neuronas con colores de luz diferentes nos permite entender cómo esas neuronas trabajan juntas para implementar funciones cerebrales”, explica Ed Boyden, coautor del estudio.

    Los supersilenciadores de Boyden derivan de dos genes presentes en diferentes organismos naturales como bacterias y hongos. Estos genes, referidos como Arch y Mac, codifican proteínas que se activan con la luz y que ayudan a los organismos a producir energía. Cuando Arch y Mac son colocados dentro de neuronas, los investigadores pueden inhibir la actividad de estas neuronas iluminándolas. La luz activa las proteínas, lo cual reduce el voltaje en las neuronas e impide, de forma segura y eficaz, que se activen. Arch es sensible específicamente a la luz amarilla, mientras que Mac se activa con la luz azul.

    De este modo, el cerebro puede ser programado con colores de luz diferentes, y así es viable estudiar y posiblemente corregir señales neurales defectuosas que conducen a enfermedades.

    Determinar si Arch y Mac son seguros y eficaces en los monos será el siguiente paso crítico hacia el uso potencial en los humanos de estas herramientas ópticas para silenciar neuronas. Boyden planea usar estos supersilenciadores para examinar los circuitos neurales de la cognición y la emoción, y encontrar objetivos en el cerebro que, cuando sean apagados, puedan provocar efectos beneficiosos, como aliviar el dolor y tratar la epilepsia.

    Xue Han y Brian Chow también han trabajado en la investigación.

-ENLACES A INFORMACION SUPLEMENTARIA EN INTERNET:
National Science Foundation