Ven por primera vez cómo se forma un recuerdo en el cerebro
Una nueva técnica permite observar cómo se modifican las conexiones entre las neuronas cuando se almacena información, en un experimento con ratones
Descifrar el sistema más complejo descubierto hasta ahora
en el universo, que no es otro que el cerebro, se ha convertido en una
prioridad en Estados Unidos. El pasado mes abril el presidente Obama
anunció que destinaría 100 millones de dólares al proyecto Brain,
que pretende dar a los neurocientíficos “las herramientas necesarias
para entender mejor cómo pensamos, aprendemos y recordamos”.
Esas herramientas a las que se refería Obama, capaces de
arrojar luz en los misterios del cerebro, han experimentado un auge sin
precedentes en los últimos años. Entre las últimas aportaciones están la
optogenética, que permite activar y desactivar grupos de neuronas por
medio de la luz y obtener así una visión dinámica del cerebro en
funcionamiento. Otra, dada a conocer hace apenas 3 meses, denominada Clarity, permite hacer transparente el cerebro
para observar con mayor detalle todas sus estructuras, hasta el nivel
molecular incluso, después marcarlas con moléculas que las confieren
diferentes colores.
En esta línea de hacer más accesible el cerebro para
desentrañar todos sus secretos, un grupo de investigadores de la
Universidad del Sur de California (Los Ángeles) ha puesto a punto una
nueva técnica para ver las estructuras donde tiene lugar la formación de los recuerdos en un cerebro vivo, según publica el último número de la revista Neuron.
Esas estructuras son las sinapsis o puntos de comunicación entre las
neuronas. Situadas en las dendritas, o ramificaciónes, de las neuronas,
las sinapsis son dinámicas, y van cambiando en función de las
actividades que realizamos o incluso a lo largo del día.
Para observar estos cambios “en directo” el equipo de la Universidad de California, dirigido por Don Arnold y Richard Roberts,
ha diseñado sondas microscópicas que “iluminan” en tiempo real las
sinapsis en las neuronas vivas, gracias a que se unen a una proteína
verde fluorescente, llamada GFP, aislada de medusas. Estos marcadores
fluorescentes se unen también a dos proteínas localizadas en las
sinapsis (gefirina y PSD-95) sin afectar al funcionamiento de las
células nerviosas. Otra ventaja de estas sondas es que se pueden poner
en el cerebro de ratones vivos y verse después a través de orificios
craneales con microscopía de dos fotones.
Marcadores fluorescentes
Gracias a estos marcadores fluorescentes, los
investigadores han podido observar en vivo por primera vez las sinapsis
inhibitorias (que impiden la transmisión de información) y excitatorias
(que promueven la comunicación entre las células nerviosas) y, sobre
todo, cómo cambian estas estructuras a medida que se forman los nuevos
recuerdos.
Los investigadores creen que esta técnica será útil para
estudiar en vivo cómo se fortalecen las sinápsis, es decir, cómo se
forma recuerdos de forma duradera. “La capacidad de visualizar las
proteínas del interior de las neuronas vivas proporciona un medio
poderoso para examinar la función y la estructura neuronal. En nuestro
trabajo generamos proteínas recombinantes parecidas a anticuerpos,
denominadas intracuerpos de fibronectina, mediante la técnica mRNA
display (FingRs)”, explican los autores en Neuron. Estos intracuerpos se
unen también a la proteína fluorescente GFP, permitiendo así ver la
sinapsis en tiempo real y en cerebros vivos.
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