Publicado en la revista 'Cell'

Científicos observan con proteínas modificadas la actividad eléctrica de las células nerviosas en el cerebro vivo

Actualizado 08/08/2013 20:01:14 CET

MADRID, 8 Ago. (EUROPA PRESS) -

Científicos han mostrado en moscas de la fruta que una nueva clase de proteínas modificadas genéticamente se puede utilizar para observar la actividad eléctrica de las células nerviosas en el cerebro vivo. Los resultados, publicados en la revista 'Cell', sugieren que estas proteínas pueden ser una nueva herramienta prometedora para el mapeo de actividad de las células del cerebro en varios animales y para el estudio de cómo los trastornos neurológicos alteran la señalización celular normal de los nervios.

Los expertos, financiados por Institutos Nacionales de Salud norteamericanos (NIH, en sus siglas en inglés), muestran que las nuevas proteínas modificadas genéticamente pueden ser una herramienta importante para la iniciativa BRAIN, acrónimo del proyecto Investigación del Cerebro a través del Avance de Neurotecnologías Innovadoras, lanzado por el presidente de Estados Unidos, Barack Obama, presentada el pasado abril.

Las células cerebrales utilizan la electricidad para controlar los pensamientos, movimientos y sentidos. Desde finales del siglo XIX, cuando el doctor Luigi Galvani indujo a ancas de rana a moverse con descargas eléctricas, los científicos han estado tratando de ver la electricidad de la célula nerviosa para entender cómo está involucrada en estas acciones. Por lo general, se supervisa directamente la energía eléctrica con electrodos engorrosos o tintes tóxicos sensibles al voltaje o indirectamente con detectores de calcio.

Este estudio, dirigido por Michael Nitabach, y Vincent Pieribone, de la Escuela de Medicina de New Haven, en Estados Unidos, demuestra que un tipo de proteínas, llamadas indicadores fluorescentes codificados genéticamente (GEVI), puede permitir a los investigadores observar la electricidad de las células nerviosas en un animal vivo. Pieribone y sus colegas desarrollaron ArcLight, la proteína usada en este estudio.

La fluorescencia de ArcLight, o brillos, como los cambios de tensión de una célula nerviosa, permite a los investigadores ver, en tiempo real, la actividad eléctrica de las células. En este estudio, el doctor Nitabach y sus colegas diseñaron moscas de la fruta que expresan ArcLight en las células del cerebro que controlan el ciclo del sueño o el sentido del olfato. En los experimentos iniciales, se vieron simultáneamente la electricidad de las células del cerebro con un microscopio y el voltaje registrado con electrodos, mostrando que ArcLight puede controlar con precisión la energía eléctrica en un cerebro vivo.

Otros experimentos revelaron el sistema de iluminación eléctrica de ArcLight en partes del cerebro que antes eran inaccesibles mediante otras técnicas. Por último, ArcLight permitió a los investigadores observar la chispa y el fuego de las células del cerebro, mientras que las moscas se despertaban y olían, unos resultados que sugieren que en el futuro los neurólogos podrán ser capaces de utilizar ArcLight y GEVI similiares en una variedad de maneras para hacer corresponder la actividad del circuito de células del cerebro en estados normales y de enfermedad.

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