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Los investigadores controlan los movimientos de los animales con luz
Se ha descubierto que una molécula similar a una droga permite a los investigadores controlar los movimientos en ratones y peces con destellos de luz. A diferencia de experimentos similares que utilizan una técnica basada en la luz conocida como optogenética, el nuevo método no requiere que los investigadores diseñen animales genéticamente para lograr el control neuronal.
A estudio publicado en línea en la actualidad Naturaleza Química Biología describe un enfoque novedoso para controlar neuronas y comportamientos con luz. Estas técnicas son poderosas herramientas de investigación para comprender el cerebro y, algún día, podrán utilizarse con fines terapéuticos. El informe de hoy describe un método para usar la luz para controlar la actividad neuronal en animales no modificados. Los peces que reciben una pequeña molécula llamada optovina se mueven muy rápidamente en respuesta a un destello de luz, informa el Hospital General de Massachusetts. David Kokel y colegas.
La respuesta no depende de que los peces perciban la luz; los peces embrionarios tratados con el químico reaccionan a la luz incluso antes de que se desarrollen los ojos, y los adultos decapitados también responden. En cambio, el compuesto se une a los receptores de sensación de dolor en el cuerpo del pez y, cuando se activa con la luz, provoca movimientos rápidos.
El equipo examinó 10,000 compuestos diferentes, cada uno disuelto en un pequeño pozo con pez cebra aún no eclosionado, antes de encontrar uno que cambió drásticamente el comportamiento de los animales en respuesta a la luz. El compuesto también funciona en ratones: si se frota optovina en las orejas de los ratones, un destello de luz hará que los ratones nieguen con la cabeza.
El equipo determinó que la optovina se acopla a un tipo específico de canal de proteínas que se encuentra en la membrana de las células nerviosas que son las primeras en responder al dolor. Los investigadores podrían utilizar la optovina en experimentos para estudiar el dolor; también creen que podría ser útil para tratar el dolor, dice Kokel. Si sobreactivas estos canales, se vuelven insensibles, dice.
Pero la optovina no puede controlar el comportamiento de otros tipos de neuronas, lo cual es una desventaja en comparación con la optogenética. Ed Boyden , un neurocientífico del MIT que ha desarrollado herramientas optogenéticas, señala que el método basado en la ingeniería genética brinda a los investigadores más flexibilidad. Una de las principales utilidades de nuestras ... herramientas optogenéticas es que podemos dirigirlas a prácticamente cualquier clase de neuronas, lo que les permite específicamente ser activadas y silenciadas por la luz, dice Boyden.
Sin embargo, es posible, dice Kokel, que los investigadores puedan identificar compuestos distintos a la optovina que podrían regular los canales de proteínas que controlan el comportamiento de las neuronas. Podría tener una caja de herramientas completa de compuestos que activen diferentes canales, dice.