Recuperar los recuerdos perdidos

Activación de células cerebrales por medio del láser permitiría recuperar los recuerdos perdidos.

Según los científicos de la Universidad de Columbia, las neuronas en el cerebro pueden ser programadas para funcionar al unísono, lo que significa puede ser reactivado con sólo estimular una sola neurona. Aunque la investigación está en sus primeras etapas, el equipo cree que estos grupos de células cerebrales podrían servir como bloques principales para la construcción de la memoria y el aprendizaje. Hablando sobre el avance, el Dr. Rafael Yuste, profesor de neurociencia de la Universidad, señalo:

“Siempre he pensado que el cerebro era en su mayoría de lógica cableada. Pero entonces vi los resultados y dije ‘Santo cielo, todo esto es de plástico. “Estamos hablando de un computador que está en constante aprendizaje y cambio.”

La idea de que las neuronas se pueden reactivar de forma selectiva fue discutido originalmente por un psicólogo llamado Donald Hebb en la década de 1940. Para la investigación actual, los científicos utilizan herramientas avanzadas de optogenética para estudiar y controlar los distintos procesos del cerebro en un ratón vivo. El equipo comenzó mediante la inyección de un virus en particular en el sujeto a estudiar (ratón).

El virus, según los investigadores, contenía proteínas sensibles a la luz, las que fueron diseñadas genéticamente para viajar a células específicas en el cerebro. Al llegar a sus destinos, las proteínas dentro de los microorganismos permitieron al equipo activar las neuronas de forma remota con la ayuda de la luz. Los científicos compararon este paso con el simple acto de encender una lámpara o un televisor.

A través de los experimentos, se hizo que el ratón corriera sobre una cinta, con su cabeza sostenida firmemente bajo un microscopio de gran alcance. Para activar sus células cerebrales, los científicos dispararon un rayo láser en su cráneo. Esto, como se ha explicado por los investigadores, dio como resultado la estimulación de una red de células en la corteza visual del animal. Después de esto, un segundo láser fue transmitido hacia el sujeto, permitiendo que el equipo pudiese observar las actividades y registrar el aumento de los niveles de calcio en cada una de las neuronas.

Los avances tecnológicos, en particular el desarrollo de las herramientas optogenéticas, han permitido a los neurólogos poder examinar y manipular la estructura, funciones y procesos del cerebro de forma no invasiva de una manera nunca antes realizada. El presente proyecto es parte de una investigación de una década de duración, y se basa en un estudio realizado en el 2003 por Yuste que mostró cómo las células nerviosas trabajan en equipos conocidos como conjuntos neuronales.

Estudios más recientes han desentrañado algunos de los muchos misterios que rodean al cerebro. Por ejemplo, se cree ahora que los conjuntos neuronales operan sin estimulación. Utilizando los datos de estos estudios, los investigadores desarrollaron un algoritmo matemático especial que a su vez les permitió localizar la corteza visual en el cerebro de animales vivos y también confirmar sus hallazgos.

El hallazgo, publicado recientemente en la revista Science, sobre la investigación actual, demuestra que el cerebro puede ser accionado a distancia. Con la ayuda de una combinación de la tecnología de imágenes de calcio de dos fotones y una técnica de estimulación de dos fotones, el equipo fue capaz de observar la respuesta de las redes neuronales cuando se exponen a estímulos de luz. Yuste ha añadido:

“Si usted me hubiese dicho hace un año que podría estimular 20 neuronas en un cerebro de ratón de un total de 100 millones de neuronas y alterar su comportamiento, yo habría dicho que no era posible. Es como la reconfiguración de tres granos de arena en la playa.”

El avance, según los investigadores, apunta a la posibilidad de que las células cerebrales humanas podrían reactivarse y volver a programar artificialmente, como una forma de mejorar el proceso de aprendizaje o recuperar recuerdos perdidos. Luis Carrillo-Reid, autor principal del estudio,  informó lo siguiente:

“Creemos que estos métodos para leer y escribir en la actividad del cerebro vivo tendrán un impacto importante en la neurociencia y la medicina.”