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1 de Noviembre de 2018
Neurociencia

Estimulación cerebral mediante holoproyector

Con la ayuda de un proyector holográfico, los investigadores producen un haz de láser con el que pueden enfocar hasta 50 puntos a su elección; allí se sitúan las neuronas que deben estimular. [LABORATORIO ADESNIK, UNIVERSIDAD DE CALIFORNIA EN BERKELEY]

Una nueva técnica tridimensional lleva la estimulación cerebral al extremo: permitirá el control remoto de decenas o incluso miles de neuronas en la corteza cerebral. Por ahora, el objetivo es «implantar» percepciones falsas en un animal de experimentación y medir la reacción de su cerebro. Algún día, esta técnica podrá servir para transmitir sensaciones artificiales, aunque muy realistas, a las personas con prótesis. El procedimiento se encuentra todavía en una fase inicial de desarrollo.

Para su estudio, el equipo de Hillel Adesnik, de la Universidad de California en Berkeley, partió de un método muy extendido entre los neurocientíficos: la optogenética. Esta consiste en hacer, mediante técnicas genéticas, que las neuronas se vuelvan sensibles a la luz, de manera que se exciten al dirigir luz láser hacia ellas. Los investigadores tomaron una diminuta sección de la superficie de la corteza cerebral (con un tamaño de medio milímetro cuadrado y una profundidad de una décima de milímetro). Tal porción contiene de 2000 a 3000 neuronas.

Con el objetivo de «apuntar» a unas células concretas de ese extracto tridimensional, el equipo de Adesnik desarrolló un proyector holográfico que, mediante cristales líquidos, modifica la luz láser de tal forma que puede estimular las células solo en determinados puntos; concretamente, allí donde se hallan las neuronas diana. Hasta ahora, los investigadores han conseguido manipular 50 neuronas simultáneamente con tal rapidez y precisión que la actividad de la muestra artificial equivale al patrón natural: pueden activar 300 veces por segundo 50 «neuronas objetivo» nuevas.

Los científicos instalaron también un microscopio estándar con el fin de captar la activación de las neuronas y observar y analizar, a continuación, los efectos de la estimulación. Este dispositivo permite, además, identificar previamente patrones naturales de excitación para, por ejemplo, recrear después dicha estimulación en la corteza cerebral.

En sus primeros ensayos, se comprobó la funcionalidad de la técnica con ratones. Pero tras la estimulación no se observó ningún cambio en el comportamiento de los múridos, por lo que no se sabe si percibieron la manipulación en su cerebro. En futuros estudios, los investigadores prevén entrenar a los ratones para que reaccionen ante determinadas pruebas estimulatorias, lo que les permitirá demostrar el éxito del experimento.

Fuente: Nature Neuroscience, vol. 21, págs. 881-893, 2018

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