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Controlan con láser el cerebro de un mono

El logro facilitará el desarrollo de terapias neuronales muy específicas e inocuas para humanos


Científicos norteamericanos han logrado aplicar con éxito una novedosa técnica denominada optogenética en monos. Con ella, se han podido controlar y explorar los circuitos neuronales de macacos Rhesus que, además, tras ser sometidos durante nueve meses al experimento, no sufrieron daño alguno. Una vez demostrado que esta técnica, que combina el uso del láser con el de virus genéticamente modificados, no tiene efectos secundarios, los científicos esperan desarrollar gracias a ella terapias neuronales muy específicas y seguras, destinadas al tratamiento de trastornos cerebrales humanos. Asimismo, la optogenética también servirá para comprender la relación existente entre la actividad de los circuitos neuronales y las funciones cognitivas más avanzadas. Por Yaiza Martínez.


Yaiza Martínez
Escritora, periodista, y Directora de Tendencias21. Saber más del autor



Foto: Ed Boyden
Foto: Ed Boyden
Foto: Ed Boyden
Foto: Ed Boyden
Científicos del MIT Media Lab de Estados Unidos han conseguido activar un conjunto específico de neuronas del cerebro de un mono usando lásers o flashes de luz. Este logro permitirá, algún día no muy lejano, controlar el cerebro humano, informa la revista Wired.

Esta misma técnica, denominada optogenética, había sido utilizada anteriormente para controlar y explorar los circuitos neuronales de los cerebros de peces, moscas y roedores, pero ésta es la primera vez que se ha usado en primates.

La optogenética es un campo emergente de investigación que combina la óptica y la genética con el fin de decodificar los mecanismos de la actividad eléctrica neuronal del cerebro, y también de estimular y controlar mediante la luz ciertas secciones del cerebro en momentos diversos.

La optogenética, en definitiva, permite controlar células aisladas y específicas por medio de pulsaciones de luz visible.

Activación neuronal con virus y luz

Según declaró Ed Boyden, neurocientífico del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) y director de esta investigación, el éxito en la aplicación de la optogenética en monos “abre el camino al desarrollo de nuevas terapias para el tratamiento de algunos trastornos psiquiátricos humanos”.

La belleza de la técnica optogenética radica en su especificidad. La combinación de lásers e ingeniería genética permite a los científicos controlar, al milisegundo, la activación de neuronas de una clase específica e identificar las células y circuitos problemáticos, dejando intactos el resto. Así, se pueden minimizar al máximo los posibles efectos secundarios.

Para su aplicación, los científicos diseñaron genéticamente virus destinados a infectar algunas neuronas con un tipo especial de canal, originalmente descubierto en algas, que es sensible a la luz azul. De esta forma, cuando el láser azul brilló sobre dichas neuronas infectadas, en éstas se abrieron los canales, permitiendo la entrada en ellas de iones que las activaron.

Para la técnica resulta crucial que los virus sean inyectados sólo en una muy pequeña parte del cerebro, y sólo en ciertos tipos de neuronas que, una vez infectadas, realmente abran el canal. El haz láser se concentra así en una pequeña porción del cerebro, en un objetivo muy preciso.

Esta especificidad contrasta con otras técnicas actuales de estimulación neuronal, como los medicamentos o los electrodos, cuyo alcance es mucho más amplio.

Terapias específicas y seguras

El método optogenético fue ideado en 2005 por Boyden y Karl Deisseroth, profesor de bioingeniería y psiquiatría de la Universidad de Stanford, y desde entonces ha sido utilizado para comprender cómo los circuitos neuronales pueden controlar diversos comportamientos, como el aprendizaje en ratones o la conciencia de que se debe escapar de los depredadores, en el caso de los peces.

Sin embargo, hasta ahora, los científicos nunca habían aplicado la técnica en primates. Este paso resultará esencial para el desarrollo de aplicaciones terapéuticas de la tecnología en humanos, sobre todo porque gracias a él se ha demostrado que la técnica es inocua.

De hecho, lo que se ha demostrado con la nueva investigación de Boyden, cuyos resultados aparecen descritos en el artículo “Millisecond-Timescale Optical Control of Neural Dynamics in the Nonhuman Primate Brain” (control óptico a escala temporal de milisegundos en el cerebro de primates no humanos), publicado por la revista Neuron, es que la optogenética no sólo funciona en primates, sino también que resulta segura para ellos.

Los macacos Rhesus (macaca mulatta) empleados en el experimento recibieron múltiples rondas de estimulaciones láser durante ocho o nueve meses, sin que resultasen dañadas las neuronas de su cerebro o se viera afectado el funcionamiento normal de su sistema inmunológico, una evidente preocupación cuando se utilizan virus.

Según Boyden, “muchos trastornos cerebrales están relacionados con cambios en clases específicas de células”, por eso, desde la perspectiva terapéutica “lo que se busca es causar determinados efectos en ciertas células, pero dejar intactas otras”.

Entre las aplicaciones futuras de la optogenética, ahora que se sabe que es segura, podrían figurar las prótesis neuronales emisoras de luz que sustituyan a los electrodos que se usan actualmente para la estimulación cerebral profunda.

Estos electrodos son eficientes, pero activan o silencian un demasiado amplio número de neuronas. Además, para su implantación se requiere de un procedimiento quirúrgico. Por ambas razones, este método se aplica como último recurso, por ejemplo, en enfermos de epilepsia que no responden a los medicamentos.

Aumentar el conocimiento

En definitiva, según Boyden, la capacidad “para curar problemas cerebrales dependerá en última instancia de cómo y cuáles efectos secundarios puedan tener los tratamientos”.

Con la optogenética se podrían detectar “tipos de células específicas, y se podrían utilizar neuromoduladores de artesanía terapéutica para aplicar terapias directas, garantizando al mismo tiempo un alto grado de bienestar”.

Pero, además, esta técnica serviría para estudiar y comprender mejor la relación entre circuitos neuronales específicos y comportamientos sin dañar el cerebro. El interés de los científicos se centraría, en particular, en conocer la relación entre dichos circuitos y las funciones cognitivas superiores características de los humanos.

Y es que, genéticamente, los ratones son un modelo ideal de organismo pero su repertorio de comportamientos no es muy sofisticado. Si los neurocientíficos esperan comprender y tratar problemas como la esquizofrenia, la depresión o algunos comportamientos compulsivos, como las adicciones, resulta necesario aplicar la optogenética a los primates.

La esperanza es que, si este tipo de investigaciones continúa en laboratorios de todo el mundo, sea posible comprender diferentes tipos de neuronas y cómo cada una de ellas contribuye a cada una de las funciones cognitivas más avanzadas.


Viernes, 1 de Mayo 2009
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1.Publicado por joan el 04/05/2009 16:13
pobre mono.

2.Publicado por sigma el 05/05/2009 19:59
Controlar neuronas de monos, luego de humanos, pronto chips de control y encima podran hacerlo desde el espacio o desde cualquier sitio. Vaya mejora >: (

3.Publicado por Daniela el 08/05/2009 02:24
Estoy completamente de acuerdo con el avance de la ciencia, sobre todo si resulta para nuestro beneficio, sin embargo rechazo por completo los experimentos en animales, no podemos pretender seguir avanzando a causa del dolor de otras criaturas que es imposible que no salga afectadas en estas operaciones debido que tienen neuronas sensitivas que les permiten sentir cada segundo de dolor cuando abren sus cráneos para inyectar sustancias , además de tenerlos en cautiverio hasta morir, Estoy cansada de ver los videos de experimentación animal y los mas irónico es que recalcan que el animal no sale herido, para así tratar de evitar criticas de los sectores.En conclusión debemos seguir avanzando en el conocimiento científico pero mediante un comportamiento ETICO, que nos permita un equilibrio con nuestro universo.

4.Publicado por Stigma el 26/05/2009 18:49
¿Quien puede definir que es etico o que no lo es en estos tiempos? No me parece bien que los animalicos esten en cautiverio expuestos a toda esta serie de juderias. Pero tambien es cierto que si un animalico de estos nos pilla en su habita no va a dudar en dejarnos un hueso sano.

Por desgracia esta es la unica forma de avanzar y conocer en este caso el comportamiento del cerebro. Tener una enfermedad como el alzeimer no da mucho gusto y encontrar una solucion de esta manera si no hay alternativa puede ser etico. Lo realmente triste es que como suele pasar con todo este tipo de descubrimientos es su uso oscuro y es ahi donde se pierde lo etico.

5.Publicado por Clinch el 28/05/2009 05:49
Sabes Stigma, con los espartanos no habría estas enfermedades pues aplicaban la eugenesia. En otras culturas del pasado si el individuo ya estaba demasiado viejo el mismo se retiraba de la comunidad a morir.

Uy! pero que bruto soy, como puedo decir estas barbaridades antimorales en la sociedad de "libertad" y "bondad" en la que vivo. Ahora mismo llamo a que me envien al psiquiátrico para curarme. Los espartanos, ay esos tb hubiesen necesitado tratamiento, estaban muy enfermos. Hacen bien en tergiversar su sociedad en los libros y las pelis para niños.

6.Publicado por Clinch el 28/05/2009 05:55
Además Stigma, puede que nos zampen en la selva (bien merecido pues en general somos mucho más débiles que los antiguos cazadores), pero lo que no hacen son los experimentos de extremo doloroso y lento como hacemos nosotros con ellos. Todo ¿para que?, para un supuesto "progreso" más que discutible, bueno perdón que me he metido con el dios "progreso", lo he denominado discutible, ale a la hoguera, ah eso era antes, ahora a que me marginen y omitan. Bueno va.

7.Publicado por Stigma el 28/05/2009 10:55
clinch deduzco que eres vegetariano, si me equivoco revisa tu post.
No se por que te has picado con lo que he dicho, pero si te fijas no he dado mi opinion personal, sino lo que realmente está pasando.
Pero resulta un tanto ironico criticar este tipo de experimentos mientras nos estamos comiendo un buen asado y para que? para alimentarnos???. O leer esto mientras tenemos una mascota encerrada en una jaula.. y para que??
Todos los medicamentos antes han sido probados por animales de laboratorio y bien que cuando enfermamos los consumimos. Me parece que van a tener que hacer la hoguera bien grande por que no se si vamos a cojer todos en ella.
Y pobrecicos los mosquitos en verano eh?? pero que cruel es el ser humano por que no hará experimentos con otros humanos??... a bueno espera si habia uno que lo hacia, lo llamaban hitler.


8.Publicado por Daniela el 29/05/2009 17:12
Stigma Pues yo aun creo en la ética, lo lamento por ti si la no la tienes, creo en una sociedad mejor, que ayude a otros seres vivos mas débiles, no que los use y los torture, y mientras escribo esto por supuesto no me estoy comiendo un asado, ciertamente soy vegetariana, y tampoco tengo amarrado a mi perro, no soy hipócrita. Por cierto si hay muchos medicamentos no testeados en animales, completamente funcionales, deberías informarte mejor, con todo respeto por tu opinión, la cual no comparto, yo si quiero un mundo mejor y trabajo para ello pero sin dañar a otros seres vivos.

9.Publicado por Stigma el 31/05/2009 16:25
Daniela hay mas medicamentos testeados en animales que medicamentos no testeados. Llevo cosa de 5 años siendo vegetariano por muchos motivos. Me he estado informando y solo el 10% si llega a los experimentos con animales son destinados a su verdadero fin, el 30% restante a experimentos de laboratorio si estoy deacuerdo con todos ustedes que son crueldades a los animales. Y si tb estoy deacuerdo que ese 10% se puede reducir a cero gracias a la informatica simuladores y todo tipo de experimentos donde no se necesita ningun animal.

A veces un experimento en un animal puede salvar otras vidas, pero es cruel que tengan que morir o destrozar otras vidas que a comprension humana no son necesarias (OJOO que no lo pienso asi) intento ser realista ocultando oceanos exiliados en estrellas.

Un saludo y un placer debatir con ustedes.

10.Publicado por Juan Díaz Núñez el 11/06/2009 14:37
LA TECNICA OPTOGENÉTICA REPRESENTA UN PROGRESO NOTABLE DESDE LA PSICOCIRUGIA Y LOS ELECTROSHOKS, SUPERANDO TAMBIEN A LA ESTIMULACION POR ELECTRODOS U ONDAS... El objetivo es aliviar el sufrimiento humano asociado a patologías psiquiátricas, asi como estimular e inhibir la conducta de paquetes celulares específicos en casos de discapacidad mental...REALMENTE VALIOSO.

11.Publicado por yuli... el 10/08/2009 04:57
me parece un avance increible,solo q no apoyo el experimento en animales.No se podria desarrolar algun tipo de programa(con todo el avance tecnologico de hoy en dia)q simule las condiciones del cerebro,o investigar usando algun otro metodo q no sea involucrandoa a animales??seria mejor.....:)me parece una ironia tratar de mejorar el conocimeinto y mejor funcionamiento del cerebro,manipulandolo de alguna forma....es complicado..!ojala q encuentren otro medio de investigacion para q mejoren la calidad de vida...aunque no estoy de acuerdo q el fin jutifique los medios!.....la verdad es q mientras la humanidad siga evolucionando,tambien lol hara el conocimiento y las ganas de explorar seran mayores,asi nos seguiremos encontrando con este tipo de cosas......aunque n nos guste.........pero no por eso debemos ser conformistas!busquemos otra forma de experimentar.......chau gracias!

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