Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y facilitarte el uso de la web mediante el análisis de tus preferencias de navegación. También compartimos la información sobre el tráfico por nuestra web a los medios sociales y de publicidad con los que colaboramos. Si continúas navegando, consideramos que aceptas nuestra Política de cookies .

La estridente sinfonía del cerebro

Las nuevas proteínas de precisión graban en alta fidelidad la actividad de las neuronas. Los resultados podrían revelar el modo en que los circuitos neuronales generan pensamientos y emociones.

GETTY IMAGES / KTSIMAGE / ISTOCK

En síntesis

Las neuronas se comunican entre sí a través de señales eléctricas a alta velocidad. Para visualizarlas, los investigadores han desarrollado unas proteínas «luminosas» que permiten detectar la actividad cerebral más sutil.

Bautizadas con el acrónimo GEVI, estas moléculas reaccionan ante los cambios de voltaje: cuando se produce una descarga eléctrica en la membrana de una neurona, se origina una señal luminosa visible al microscopio.

Pero el método todavía presenta flecos. En muchos casos, se requieren microscopios sofisticados para visualizar las señales reveladoras. Además, deben mejorarse las técnicas para registrar las veloces señales eléctricas.

El biofísico Adam Cohen paseaba en 2010 por las calles de San Francisco, en California, cuando una llamada de móvil le cogió por sorpresa. «Tenemos una señal», anunciaba el interlocutor. A casi 5000 kilómetros de distancia, en Cambridge, Massachusetts, sus colaboradores habían encontrado «oro». Después de meses de experimentos fallidos, los investigadores habían hallado una proteína fluorescente que permitía rastrear la transmisión de las señales entre las neuronas.

Pero algo raro sucedía. Cuando Cohen regresó a su laboratorio de la Universidad Harvard, se dio cuenta de que todas las grabaciones del experimento exhibían una progresión extraña. Al principio, las neuronas marcadas con la proteína destellaban de manera impecable conforme iban zumbando los impulsos eléctricos a través de ellas. Pero, luego, las células se transformaban en gotas brillantes. «A mitad de cada grabación, la señal se volvía loca», explica Cohen.

Para averiguar qué ocurría, decidió unirse a su equipo durante uno de los experimentos. «Cuando empezaba la grabación, todos se sentaban conteniendo la respiración», relata. Pero tan pronto se percataban de que el proceso iba viento en popa, su actitud cambiaba radicalmente. «Bailaban y corrían por toda la sala para celebrarlo.»

Durante la algarabía, dejaban que la luz de una lámpara de escritorio incidiera en el microscopio. «En realidad, solo estábamos registrando nuestra emoción», indica Daniel Hochbaum, por entonces estudiante de posgrado del grupo de Cohen. Los investigadores rebajaron el tono de las celebraciones y, un año más tarde, publicaron su estudio, uno de los primeros en demostrar que una proteína fluorescente diseñada para neuronas específicas de los mamíferos rastreaba en tiempo real impulsos eléctricos individuales.

Durante decenios, los neurocientíficos han intentado observar las veloces señales eléctricas, un elemento esencial del lenguaje cerebral. Aunque los electrodos, el caballo de batalla que mide el voltaje, registran de manera fiable la actividad de neuronas aisladas, les cuesta captar las señales de varias de estas células, en especial durante períodos largos. Mas, en las dos últimas décadas, los científicos han descubierto una manera de incrustar proteínas fluorescentes indicadoras de voltaje en las membranas de las neuronas. Con el microscopio adecuado, observan cómo se iluminan las células nerviosas mientras se comunican con «susurros» o «gritos». Las imágenes de voltaje también registran la vibración eléctrica simultánea de muchas neuronas; a continuación promedian esas señales a través de grandes zonas de tejido cerebral, lo cual ayuda a los investigadores a estudiar la actividad eléctrica del cerebro con diferentes escalas espaciales. No solo oyen la «voz» de células aisladas, sino también perciben el «rugido de la multitud», como describe Cohen.

Puedes obtener el artículo en...

¿Tienes acceso?

Los boletines de Investigación y Ciencia

Elige qué contenidos quieres recibir.