Alucinaciones proyectadas dentro del cerebro de ratones: Una pista para curar la esquizofrenia

Las alucinaciones son (en muchas ocaciones) un fenómeno confuso en donde el cerebro proyecta imágenes que, realmente, no existen. Pero puede haber una manera en la que le saquemos ventaja. Un nuevo estudio publicado en la revista Science demuestra que proyectar luz directamente en el cerebro de ratones de laboratorio para hacerlos ver cosas que no existen puede ser útil.

El artículo, que muestra que el cerebro de los ratones puede ser estimulado con luz en una forma que influencia sus sistemas visuales, puede ayudarnos a desarrollar prótesis neuronales para tratar condiciones psiquiátricas que producen alucinaciones.

Como los autores básicamente indujeron alucinaciones en los ratones, no es raro afirmar que técnicas similares podrían eliminar las alucinaciones que están ocurriendo en un cerebro humano producto de enfermedades como la esquizofrenia.

“Más ampliamente, la habilidad de identificar y controlar grandes conjuntos de resolución celular a lo largo del tiempo durante el aprendizaje, además de enlazar selectivamente nuevas células y conjuntos para formar un circuito de comportamiento relevante, podría tener importantes implicancias para estudiar y aprovechar la plasticidad de la memoria y aplicarlos en ámbito de la salud”, escribe el equipo de científicos conformado por expertos de la Universidad de Tokyo y Stanford, además del Boulder Nonlinear Systems de Colorado para Inverse.

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Esta investigación comienza con el principio de la optogenética, un campo relativamente nuevo que involucra empalmar genes que codifican las proteínas foto-reactivas en el cerebro de los animales de laboratorio. Cuando la luz se proyecta en estas proteínas en sus cerebros, las células responden de una forma determinada.

Para crear las condiciones en estos ratones, el equipo escaneó los genes de más de 600 microorganismos marinos por un gen que codificara una proteína sensible a la luz específica. Encontraron el resultado deseado en el Tiarina Fusus, un alga común. Luego los empalmaron en la células de estos ratones.

Usando un virus para ganar acceso al ADN de los ratones, empalmaron el gen del alga que codifica esta proteina en sus córtices visuales, haciendo que las neuronas de esta sección del cerebro respondan a la luz.

El equipo quería usar las herramientas optogenéticas para manipular cómo los ratones percibían la información visual. Para para comenzar, tuvieron que averiguar qué era lo que veían estos animales en primer lugar.

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El equipo identificó cómo el cerebro de los ratones respondian a dos patrones visuales diferentes: usando rayas blancas y negras fueran verticales u horizontales, registraron qué neuronas individuales se activaban por las percepciones sensoriales. Diferentes grupos de ratones fueron entrenados para lamer cuando veían a otros de la misma especie.

Luego, los autores usaron la estimulación optogenética para replicar la activación de estas neuronas. Para hacerlo, proyectaron hologramas casi infrarojos directamente sobre la corteza visual de un raton a través de una ventana de vídrio implantada en el cerebro del animal.

Cuando esto ocurrió, los ratones respondieron lamiendo, el mismo comportamiento por al que fueron entrenados para realizar cuando veían los patrones. Sólo que ahora el patrón no estaba ahí físicamente.

No está totalmente claro que es lo que los ratones creían ver, pero en base a su respuesta al estimulo de luz, pareciera que percibieron el patron visual con el cual fueron entrenados, es decir, las rayas.

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Algo que es nuevo acerca de este estudio es que mientras en el pasado era posible influenciar el comportamiento de las células cerebrales usando luz, era imposible medir los efectos que tenía el estímulo en la percepción del animal.

Esta investigación sugiere que no sólo podemos influenciar la percepción específica del animal, sino además, que se puede realizar con gran precisión, acatando sólo un grupo específico de neuronas.

Activistas por la alteración del cerebro humano afirman que las optogenéticas podrían permitir a los humanos a ampliar sus sistemas centrales nerviosos creando esencialmente nuevos sistemas de neurotransmisores en sus propios cerebros, los cuales no interactúan con otros sistemas existentes.

Una aplicación potencial para estos nuevos sistemas sería proyectar luz en las neuronas relacionadas con la ansiedad para ayudar a reducir la ansiedad. Por ahora es sólo un sueño, pero para este estudio lo deja un paso más cerca de volverse realidad.