Conseguir manipular el comportamiento de neuronas individuales es uno de los logros más interesantes en la investigación en neurociencia de las últimas décadas. La capacidad de activar o inhibir determinadas zonas del cerebro permite a los investigadores conocer mejor algunos mecanismos que de otra manera permanecerían ocultos. La técnica más revolucionaria en este terreno se llama "optogenética" y consiste en alterar el comportamiento de las células mediante luz. Se modifican determinadas células para que generen una respuesta y posteriormente se introduce una fibra óptica en la zona para activarlas y desactivarlas.
El objetivo es manipular células individuales de forma no invasiva
El equipo de Sreekanth Chalasani presenta este martes en Nature Communications una alternativa que podría presentar algunas ventajas frente a la asentada optogenética. Se trata de una técnica para modular el comportamiento de las neuronas mediante ultrasonidos, de manera que la estimulación se puede hacer desde una fuente externa sin necesidad de cirugía para penetrar en los tejidos. En el vídeo que se ve bajo estas líneas, se aprecia uno de los experimentos con el gusano C. elegans. El animal se desplaza hacia la derecha y cuando recibe el estímulo mediante ultrasonidos da la vuelta y cambia el sentido de la marcha.
El sistema, que los autores han bautizado como "sonogenética", se basa en la manipulación genética de determinadas células y en el empleo de microburbujas que reaccionan al sonido y al agitarse activan determinados canales iónicos. "Las microburbujas crecen y se encogen con la presión de las ondas de ultrasonido", explica Stuart Ibsen, coautor del estudio. "Estas oscilaciones pueden propagarse de manera no invasiva dentro del gusano". Los científicos encontraron un canal, el TRP-4, que responde a estas ondas y que puede añadirse a cualquier célula sensible al calcio que no lo tenga, lo que podría ayudar a aplicar la técnica en otros tejidos además de los neuronales.
El sistema permite estimular una región del cerebro sin afectar a las demás
"Las técnicas basadas en la luz son fantásticas para algunas aplicaciones y creo que seguiremos viendo progresos en ese frente", asegura Chalasani. "Pero esta es una herramienta nueva y adicional para manipular neuronas y otras células del cuerpo". El sistema tiene la ventaja añadida de que permite estimular una región del cerebro sin afectar a las demás. El objetivo es comprobar su posible aplicación en mamíferos y ya han empezado a hacer pruebas en ratones.
Referencia: Sonogenetics is a non-invasive approach to activating neurons in Caenorhabditis elegans (Nature Communications) DOI 10.1038/ncomms9264
