28 May Control cerebral mediante ultrasonidos
¿Pueden controlarse las neuronas mediante ultrasonidos? Las investigaciones del Dr. Sreekanth Chalasani, profesor de Neurobiología Molecular del Instituto Salk (San Diego, California), así parecen indicarlo.
En la actualidad, para activar o desactivar grupos o áreas de neuronas en modelos animales, es posible mediante técnicas invasivas como la optogenética, aunque requiere una modificación previa de grupos de neuronas para que estas sean sensibles a la luz y puedan responder a dichos estímulos.
Nuevas investigaciones, para utilizar técnicas no invasivas, son las que lidera el profesor Chalasani mediante el uso de ondas acústicas, en la banda de ultrasonidos (690 KHz a 3 MHz). Esta nueva técnica se denomina Sonogenética.
Igual que ocurre con la optogenética, el primer paso es conseguir que existan receptores sensibles a los ultrasonidos. Para ello se introduce un nuevo material genético, con virus diseñados artificialmente, que estimulan a las neuronas para que produzcan proteínas sensibles a los ultrasonidos. El siguiente paso, es emitir pulsos de ultrasonidos desde un dispositivo externo, para comprobar si efectivamente existe la respuesta esperada.
Se han efectuado pruebas de laboratorio con el familiar nematodo Caenorhabditis elegants, de quién se conoce todo su genoma (302 neuronas y miles de conexiones entre ellas). Mediante técnicas genéticas, identificaron una proteína natural llamada TRP-4, presente en algunas de las neuronas del gusano, y que era sensible a los cambios de presión de los ultrasonidos. Se modificaron genéticamente dos de las 302 neuronas del gusano y se agregó el gen TRP-4 que se sabía, por estudios previos, que estaba involucrado en mecanismos de sensaciones mecanoreceptoras.
Aquí puede verse el experimento y la respuesta del gusano a la orden ultrasónica para que cambie de dirección de recorrido.
A diferencia de los gusanos, los seres humanos no tienen este gen (TRP-4). Por ello, la investigación plantea introducir la proteína sensible al sonido en las células humanas específicas que se desean controlar. La ventaja de esta técnica es que el ultrasonido no interferirá con ninguna otra célula del cuerpo humano.
Se supone que sería una novedosa opción terapéutica para aquellos trastornos relacionados con el movimiento, como el Parkinson o la epilepsia, entre otros. Esta técnica, teóricamente, permitiría activar o desactivar grupos de neuronas localizadas en determinadas partes del cerebro y/o en determinados horarios que ayudaran a superar los trastornos del movimiento, sin cirugía cerebral.
Como ya se ha citado anteriormente, requeriría infectar el cerebro del paciente con el virus artificial que transporta los genes de la proteína sensible al sonido. De momento, se ha probado en ratones, pero no aún en seres humanos.
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