Científicos rusos convierten el cerebro en transparente para estudiar su funcionamiento
Una nueva tecnología elaborada por los científicos rusos permite observar el funcionamiento de las células del cerebro en el momento del aprendizaje o la memorización, informa RIA Nóvosti.
Según comentó el profesor del Instituto de Fisiología Regular de la Academia de Ciencias Médicas de Rusia Konstantín Anojin, el invento se basa en un efecto descubierto en el marco de un experimento. Los científicos registraron los impulsos eléctricos en el cerebro de un roedor que había aprendido a pasar por el laberinto, buscando la comida. Los investigadores observaron que en estado de reposo el cerebro del animal activa en un ritmo acelerado las mismas sucesiones de neuronas que se habían registrado en el momento de la acción misma.
Sin embargo, para realizar un análisis más profundo, los científicos tuvieron acudir a la teoría de los sistemas funcionales. Según esta teoría, varias acciones, incluido el aprendizaje, están acompañadas por la formación de unas redes distribuidas por las neuronas, que pueden modificarse o desintegrarse a medida que transcurren los procesos de memorización o de olvido.
Para estudiar el proceso de la formación de estos sistemas dinámicos, los científicos necesitaban un método para distinguir cada neurona, algo que hasta el momento parecía imposible, porque los métodos actuales permiten solamente registrar la activación de regiones enteras en el cerebro, integradas por centenares de neuronas. Y además, hacía falta poder observar todo el cerebro en el conjunto.
Los investigadores rusos acudieron a los recursos de lo que bautizaron como 'neurooptogenética', una combinación de los métodos de la óptica, la genética y la neurología. En el marco de los complicados procesos que transcurren en el cerebro, los impulsos nerviosos que acompañan los momentos de la recepción de cualquier nueva experiencia cambian el potencial eléctrico en la membrana de la célula nerviosa y también activan los genes en el núcleo de la célula.
Los científicos ligaron un gen que participa en el proceso del aprendizaje, con una proteína fluorescente y lo incorporaron a los cerebros de ratas para revelar las células en las cuáles este gen se activaba. Luego, hacían el cerebro prácticamente transparente con la ayuda de un preparado especial y lo escaneaban con haces de láser que potencian la fluorescencia.
De esa manera los especialistas pudieron ver cortes virtuales del cerebro de los roedores y hasta obtener por primera vez una reconstrucción tridimensional de grandes poblaciones de las células que participan en los procesos cognitivos en el cerebro.
Ahora los investigadores pueden observar incluso el funcionamiento de los cerebros de animales vivos, potenciando la fluorescencia de las células con el láser. Según comenta Anojin, el desarrollo de métodos semejantes fomentará en los próximos años grandes descubrimientos en el ámbito de la investigación de la acción cerebral.