Tendencias21
Consiguen apagar y encender neuronas individuales con un ‘interruptor’ lumínico

Consiguen apagar y encender neuronas individuales con un ‘interruptor’ lumínico

Los neurocientíficos sueñan con poder activar y desactivar las células nerviosas individuales del cerebro, porque esto les permitiría comprender mejor cómo funciona este misterioso órgano. La realización de este sueño está cerca gracias a un implante desarrollado por investigadores suizos y alemanes, capaz de modificar genéticamente neuronas específicas, controlarlas con estímulos lumínicos y medir su actividad eléctrica, todo al mismo tiempo.

Consiguen apagar y encender neuronas individuales con un ‘interruptor’ lumínico

Los neurocientíficos sueñan con poder activar y desactivar las células nerviosas individuales del cerebro, porque esto les permitiría comprender mejor cómo funciona este misterioso órgano.

Ahora, científicos de la Universidad de Friburgo (Alemania) y del Instituto Friedrich Miescher para la Investigación Biomédica (FMI) de Basilea (Suiza), han desarrollado un implante capaz de modificar genéticamente neuronas específicas, controlarlas con estímulos lumínicos y medir su actividad eléctrica, todo al mismo tiempo.
Esta novedosa herramienta ‘3-en-1’ allanará el camino para experimentos completamente nuevos en neurobiología, publica la Universidad de Friburgo en un comunicado.

La investigadora Birthe Rubehn Birthe Rubehn y sus colaboradores del Departamento de Ingeniería de Microsistemas (IMTEK), del Centro Bernstein de dicha Universidad, así como del FMI, han descrito el prototipo de su implante en la revista Lab on a Chip.

Los científicos han señalado que los experimentos iniciales con esta herramienta, que consistieron en implantar su prototipo en ratones han resultado exitosos: con él, los investigadores lograron influir en la actividad de las células nerviosas del cerebro de una manera controlada, mediante pulsos de luz láser.

El equipo utilizó una innovadora técnica genética que hace que las células nerviosas cambien su actividad por la incidencia sobre ellas del resplandor de una luz de diferentes colores.

Consiguen apagar y encender neuronas individuales con un ‘interruptor’ lumínico

Avance para la optogenética

En optogenética (que es la combinación de genetica y métodos ópticos para controla eventos específicos en ciertas células de tejido vivo), los genes de ciertas especies de algas son insertados en el genoma de otro organismo, por ejemplo un ratón. Estos genes propician la inclusión de poros sensibles a la luz –a partículas con carga eléctrica- en las membranas de las células nerviosas.

Estos poros o aberturas adicionales son los que permiten a los neurólogos controlar la actividad eléctrica de las células. Sin embargo, hasta la fecha, solo el nuevo implante desarrollado por los investigadores de Friburgo y Basilea ha conseguido que este principio sea realmente factible.

El dispositivo, cuya punta mide solo un cuarto de milímetro de ancho y una décima de milímetro de espesor, se fabricó a partir de polímeros, que son plásticos especiales cuya seguridad para la implantación en el sistema nervioso ya ha sido probada.

Al contrario que en otras pruebas realizadas hasta el momento, este aparato es capaz de inyectar las sustancias necesarias para la modificación genética, emitiendo luz para la estimulación de las células nerviosas, y a la vez midiendo el efecto en las células nerviosas de varios contactos eléctricos.

Además de optimizar esta tecnología para su producción en serie, los científicos pretenden ahora desarrollar una segunda versión del prototipo, cuyo canal de inyección se disolvería con el tiempo, reduciendo así aún más el tamaño del implante.

Referencia bibliográfica:

Birthe Rubehn, Steffen B. E. Wolff, Philip Tovote, Andreas Lüthi, Thomas Stieglitz. A polymer-based neural microimplant for optogenetic applications: design and first in vivo study. Lab on a Chip (2013). DOI:10.1039/C2LC40874K.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Las hormigas invasoras hacen autostop para encontrar un nuevo hogar 28 junio, 2024
    Se sabe que los insectos son especialistas en utilizar todo tipo de formas de transporte para atravesar amplias distancias, pero un nuevo estudio ha revelado que las hormigas también dominan el autostop: estos insectos sociales recogen a toda la familia, incluida su reina, y se suben al primer vehículo que encuentran para emprender un viaje […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los recuerdos imborrables se adhieren a algunas neuronas 28 junio, 2024
    Los científicos han descubierto una explicación biológica para los recuerdos a largo plazo, esos que acompañan a una persona prácticamente durante toda la vida. Revelaron que una molécula, KIBRA, sirve como “pegamento” para otras moléculas, consolidando así la formación de la memoria al activar y mantener una etiqueta sináptica persistente, que queda adherida a un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren un boquete de seguridad que afecta a todos los dispositivos y conexiones a Internet 28 junio, 2024
    Una vulnerabilidad de seguridad, que afecta a todas las conexiones y dispositivos de Internet, puede eludir firewalls, VPN y otras herramientas de seguridad y permite espiar a cualquier persona, sin necesidad de código malicioso o acceso al dispositivo. No existe una manera fácil de solucionar este problema de seguridad.
    Redacción T21
  • Crean bebés digitales para mejorar la atención sanitaria 27 junio, 2024
    Un equipo de investigadores desarrolló modelos informáticos que simulan los procesos metabólicos únicos de cada bebé: los “gemelos digitales” pueden ayudar a comprender mejor las enfermedades metabólicas raras y otros desafíos que enfrentan los bebés humanos durante los primeros 6 meses de vida, que son críticos para su crecimiento posterior.
    Pablo Javier Piacente
  • La similitud de los vientos espaciales con los de la Tierra 27 junio, 2024
    Los científicos han descubierto corrientes en el espacio que reflejan de manera inquietante los vientos que giran cerca de la superficie de la Tierra, lo que sugiere fuerzas ocultas que los conectan. Este nuevo conocimiento podría proporcionarnos una mejor comprensión de los sistemas ambientales que circulan alrededor del globo y mejorar los pronósticos meteorológicos espaciales […]
    Pablo Javier Piacente
  • Los archivos geológicos anticipan nuestro futuro climático 27 junio, 2024
    Hace 56 millones de años, la erosión del suelo se cuadruplicó en el planeta debido a las fuertes lluvias y las inundaciones de los ríos provocadas por un calentamiento global muy similar al que conocemos hoy.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Ya es posible transmitir el tacto a través de Internet 26 junio, 2024
    Un nuevo estándar para la compresión y transmisión del sentido del tacto mediante Internet sienta las bases para la telecirugía, la teleconducción y nuevas experiencias de juego en línea, entre otras aplicaciones. El flamante estándar HCTI (Haptic Codecs for the Tactile Internet) es para el “tacto digital” lo que son JPEG, MP3 y MPEG para […]
    Pablo Javier Piacente
  • Las primeras muestras de la cara oculta de la Luna ya están en la Tierra 26 junio, 2024
    La cápsula de reingreso de la sonda Chang'e-6 de China, que transporta hasta dos kilogramos de materiales extraídos y perforados de la cuenca más antigua de la Luna ubicada en su lado oscuro, aterrizó este martes 25 de junio en la región de Mongolia Interior y fue rápidamente recuperada, según informó la Administración Nacional del […]
    Pablo Javier Piacente
  • La Tierra tendrá dos soles dentro de 1,3 millones de años y durante 60.000 años 26 junio, 2024
    Dentro de 1,3 millones de años, la Tierra tendrá una especie de segundo sol porque la estrella Gliese 710 se acercará a 1,1 años luz de la Tierra y la veríamos del mismo tamaño que Júpiter. Lo malo es que esa alteración cósmica puede provocar un episodio en nuestro planeta como el que acabó con […]
    Eduardo Martínez de la Fe
  • China descubre grafeno natural en la Luna 25 junio, 2024
    Investigadores chinos han descubierto recientemente grafeno natural de escasas capas por primera vez en la Luna, a partir de las muestras traídas a la Tierra por la sonda Chang'e 5. El hallazgo proporciona nuevos conocimientos sobre las actividades geológicas, la historia evolutiva y las características ambientales de la Luna.
    Pablo Javier Piacente