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  • Investigación y Ciencia
  • Mayo 2011Nº 416
Apuntes

Neurociencia

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La mente más pequeña

Un grupo de científicos utiliza la luz para hacer que los gusanos se muevan, se detengan y pongan huevos.
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La ciencia ha dado un paso más hacia el control de la mente, aunque el tamaño de esa mente sea inferior al de un grano de arena. Andrew Leifer y sus colaboradores, de la Universidad de Harvard, han construido un sistema computerizado para manipular gusanos. Han conseguido así que se desplacen y se detengan, que sientan que algo les toca, e incluso les han incitado a poner huevos. Todo ello mediante la estimulación de sus neuronas con luz láser y mientras los gusanos nadan libremente en una placa de Petri. Esta técnica podría arrojar luz sobre el funcionamiento del sistema nervioso animal.
El gusano en cuestión es el nemátodo Caenorhabditis elegans, uno de los organismos más estudiados. Los investigadores han cartografiado y clasificado por completo sus células, incluidas sus 302 neuronas y las aproximadamente 5000 conexiones entre ellas. Sin embargo, no se conoce todavía el funcionamiento conjunto de las neuronas en una red. ¿Cómo coordina el gusano sus aproximadamente 100 músculos para relajarse y contraerse en forma ondulatoria cuando nada?
Para descubrirlo, se modificó genéticamente el pequeño nemátodo de un milímetro de longitud para que algunas de sus células se volvieran sensibles a la luz, una técnica desarrollada hace poco y conocida como optogenética [véase «Control del cerebro por medio de la luz», por Karl Deisseroth; Investigación y Ciencia, enero de 2011]. Puesto que el cuerpo del gusano es transparente, el uso de láseres enfocados en puntos concretos puede activar o desactivar distintas neuronas sin necesidad de electrodos u otros métodos invasivos. Leifer colocó un microscopio en un dispositivo construido para rastrear los movimientos del gusano mientras este nadaba en la placa. También desarrolló un software que analizaba las imágenes del microscopio, localizaba las neuronas de interés y finalmente apuntaba y disparaba el láser. La revista Nature Methods publicó los resultados en su página web.
Otros equipos han utilizado la optogenética para controlar neuronas individuales en gusanos inmovilizados. Leifer señala, sin embargo, que es necesario actuar sobre el gusano cuando este nada libremente. Ha demostrado así que, mientras el gusano avanza, las señales motrices se transmiten a lo largo del cuerpo a través de las células musculares, además de las conexiones nerviosas.
Leifer opina que la técnica podría ayudar a crear simulaciones completas del comportamiento del organismo, un modelo informático de la totalidad de su sistema nervioso. En cierto modo, sería como «cargar una mente en el ordenador», aunque se trate de una mente rudimentaria.

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