Una linterna es capaz de mostrar la actividad neuronal de todo el cerebro

Nuestro cerebro está formado por aproximadamente cien mil millones de neuronas. Estas células nerviosas funcionan transmitiendo información, recibida a través de los órganos sensoriales, nuestras emociones o pensamientos, y se activan mediante impulsos eléctricos específicos. En esta actividad de 'encendido' y 'apagado' neuronal intervienen unos complejos proteicos sumamente importantes, también denominados canales de calcio

Estos canales son fundamentales para establecer la sinapsis entre varias neuronas, mediante la cual nuestras células son capaces de enviar mensajes con gran eficacia. Los transportadores de calcio no sólo sirven en las conexiones nerviosas de nuestro cerebro, puesto que su importancia es también clave en la investigación sobre cómo funciona nuestra mente. Y es que estos canales proteicos, además de funcionar en cierta manera como 'interruptores' en la actividad eléctrica de las neuronas, también sirven como 'marcadores' para entender un poco más nuestro cerebro.

La ciencia había logrado hasta el momento unir proteínas fluorescentes a estos complejos proteicos, de forma que cuando éstos se activaban, la fluorescencia también lo hacía. Por ello, los 'interruptores' no sólo trabajaban directamente en las conexiones sinápticas, sino que también servían como señalizadores de la actividad eléctrica del cerebro.

Neuronas - Unobrain

Recientemente, un equipo de científicos del Instituto de Massachussets (MIT) y la Universidad de Viena lograron superar un desafío nunca antes conseguido: iluminar todo el cerebro para 'rastrear' la actividad eléctrica de las neuronas. Con la publicación en Nature Methods de su investigación, demostraron por primera vez que la técnica de imagen desarrollada (que funciona como una especie de 'linterna a nivel molecular') era efectiva en el estudio del sistema nervioso de dos organismos vivos muy conocidos en ciencia, el gusano Caenorhabditis elegans y las larvas de pez cebra Danio rerio.

Aunque su herramienta de iluminación, conocida en inglés como light-field imaging, aún no haya sido probada en el cerebro de seres humanos, lo cierto es que esta investigación puede ser el primer paso para conocer cómo funciona todo el cerebro de manera simultánea. La tecnología desarrollada por estos científicos de Estados Unidos y Austria crea imágenes tridimensionales a partir de las mediciones de los ángulos de los diferentes rayos de luz que capta.

En otras palabras, su herramienta no consiste en medir la actividad eléctrica de cada neurona (algo imposible si tenemos en cuenta el elevado número de células que tenemos en el cerebro), sino utilizar microscopios especiales para visualizar por completo las conexiones neuronales que se 'encienden' y 'apagan' en nuestra mente. En palabras de los científicos del MIT, podríamos saber qué grupos de células nerviosas no funcionan correctamente en determinadas enfermedades neurodegenerativas, lo que ayudaría a su diagnóstico y tratamiento futuro.

De esta manera, los investigadores pretenden contar con la información más detallada posible sobre el cerebro. No se tratará de visualizar, como hiciera Ramón y Cajal hace más de un siglo, el papel de cada neurona, sino integrar todos los datos obtenidos de las conexiones nerviosas. Estudios como éste permitirán en el futuro desvelar los secretos aún desconocidos de nuestra mente. ¿Lo lograremos?

Imágenes | MIT, Penn State (Flickr)