Investigadores de la Universidad de Stanford han conseguido una innovación que ayudaría a conocer mejor nuestras conexiones neuronales. Con este objetivo, han creado lo que denominan cerebro transparente, un importante avance para el campo de las neurociencias, que podría ser un gran impulso para el proyecto BRAIN que Obama apoyó la semana pasada.
El equipo liderado por Karl Deisseroth, que se dedica principalmente al estudio de los circuitos neuronales y la optogenética, ha publicado en Nature un trabajo de investigación realmente impactante, en el que construyen un cerebro transparente. A través del proyecto CLARITY, en el que han empleado técnicas relacionadas con la ingeniería bioquímica, los científicos han sido capaces de sustituir el "tejido opaco" del cerebro por una sustancia denominada hidrogel. Este material se caracteriza no solo por ser transparente, sino también por su permeabilidad, lo que permitiría inyectar en los cerebros sustancias colorantes o de otro tipo, para así mejorar el estudio de las conexiones entre las neuronas (conocidas como sinapsis).
Para llevar a cabo este trabajo, que ha permitido la fabricación de un cerebro transparente, Deisseroth y sus colaboradores buscaban sustituir el material que hace opaco a este órgano. El culpable de dicha opacidad no es otro que las membranas lipídicas que están alrededor de las células nerviosas. Sin embargo, estas no se pueden quitar a la fuerza sin más, ya que de hacerlo, no podríamos conservar la arquitectura típica del cerebro.
Lo que hicieron los investigadores norteamericanos fue sumergir cerebros de ratones pequeños (de tan solo tres meses de edad) en tanques que contenían hidrogel, un polímero con características peculiares. A medida que esta sustancia fue introduciéndose en el cerebro de los animales, ocupó el lugar donde estaban las membranas lipídicas, y estas ya pudieron ser retiradas por un proceso electroquímico. A partir de ahí, los cerebros eran calentados a temperatura corporal (37ºC), de forma que las moléculas de hidrogel podían conectarse unas con otras y dar forma a la arquitectura de estos órganos. En otras palabras, habían conseguido la fabricación de un cerebro transparente.
En palabras de Francis Collins, Director de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH), "el proyecto CLARITY presenta el potencia de desenmascarar en un futuro el cerebro a un nivel muy detallado", de forma que podamos conocer las lesiones cerebrales en una perspectiva global de este órgano. También la científica Cori Bargmann, que lidera junto con Rafael Yuste el proyecto BRAIN, se deshacía en elogios hacia esta nueva iniciativa. Según Bargmann, la fabricación de un cerebro transparente "acelerará la investigación en neurociencias".
Gracias a este avance, se pueden visualizar de manera individual neuronas que participan en una determinada sinapsis, o la diferencia existente entre un cerebro de una persona y otra que presenta autismo. La ausencia de materia opaca en este nuevo cerebro transparente, dada su sustitución por las moléculas de hidrogel, consigue que el mapeado de este órgano nunca haya estado tan al alcance como hasta ahora. Un avance, sin duda, que dará que hablar en los próximos años en neurociencia.
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