Científicos de la Universidad de Stanford
(Estados Unidos) han desarrollado una forma de reemplazar el tejido
opaco del cerebro por una especie de hidrogel transparente similar al
utilizado para las lentes de contacto, lo que permite hacer los cerebros
transparentes para poder estudiar mejor su funcionamiento.
Según aseguran en un artículo publicado en la edición digital de
la revista 'Nature', este avance permite ver "con claridad" grandes
estructuras como el hipocampo, e incluso los circuitos neuronales y las
células individuales son visibles.
El anuncio se produce apenas una semana después de que el
presidente de Estados Unidos, Barack Obama, anunciara una iniciativa
para investigar los misterios del cerebro. De hecho, el neurocientífico
William Newsome, quien co-dirige esta iniciativa, ha calificado este
avance como "una gran innovación tecnológica" que "va a acelerar nuestro
mapeo del cerebro".
Hasta ahora, la única manera de rastrear las conexiones neuronales
era cortando un cerebro en lonchas ultra-finas para luego examinarlas
por separado con un microscopio y proceder a una reconstrucción virtual
en el ordenador.
No obstante, este corte deforma el tejido y hace que sea difícil
conocer determinadas conexiones, como aquellas que existen entre
regiones remotas como la corteza prefrontal y la amígdala.
Para evitarlo, el investigador Karl Deisseroth y su equipo han
ideado una "delicada obra de ingeniería bioquímica" que permite
sustituir la parte opaca del cerebro, formada por las membranas de grasa
que rodean y sostienen las células, por un suave y gelatinoso hidrogel.
Este cambio se ha probado en cerebros de ratones de apenas tres
meses de edad y, una vez que el hidrogel estaba en su lugar, los
científicos lo calentaban hasta alcanzar la temperatura del organismo
para que las moléculas puedan conectar unas con otras formando una malla
resistente que actúa como una concha que sostiene el contenido de cada
cerebro. Después de ocho días, los científicos tenían justo lo que
esperaban y podían ver el interior del cerebro del ratón.
"Es un gran paso adelante que evita tener que cortar el cerebro de
ratón en mil unidades y mirar cada uno individualmente y luego tratar
de reconstruirlas (..) Puede acelerar la investigación neurocientífica",
según ha explicado el neurocientífico Cori Bargmann, de la Universidad
Rockefeller, también codirector de la iniciativa de Obama.
De hecho, con esta nueva estructura los científicos podían ver el
tálamo y el tronco cerebral, la corteza y el hipocampo sin necesidad de
utilizar un microscopio. Y ya con él, eran capaces de ver la materia
blanca que sirve de línea de transmisión de un cerebro, que lleva
señales de una neurona a otra en circuitos remotos circuitos que
subyacen a la función mental.
El hidrogel no es sólo transparente, sino también permeable, lo
que permite a los científicos infundir en el cerebro tintes
fluorescentes especiales a otras células cerebrales, e incluso a las
proteínas y otras moléculas individuales. "Se pueden pintar cables de
colores diferentes", dijo Deisseroth.