Prueban con éxito en ratones una forma no invasiva de manipular la actividad neuronal

Una forma no invasiva de manipular la actividad neuronal con optogenética permite la estimulación o inhibición neuronal profunda aplicando luz externamente al cráneo, en lugar de a través de fibras ópticas invasivas. La técnica, que se probó en ratones, podría algún día complementar o extender los enfoques actuales para la estimulación cerebral profunda y terapias para trastornos neurológicos en humanos.

En los últimos años, los científicos se han beneficiado enormemente al estudiar las neuronas diseñadas para ser activadas o inhibidas en respuesta a la luz, un campo llamado optogenética que arroja información valiosa sobre los mecanismos subyacentes de la función y la enfermedad del cerebro. Sin embargo, las longitudes de onda azul-verde que se utilizan para activar o inhibir las neuronas son propensas a la dispersión cuando se aplican dentro del cerebro, lo que significa que estas ondas de luz deben administrarse mediante sondas invasivas que se extienden muy cerca del área que necesita manipularse.

Aquí, Shuo Chen, del Departamento de Física de la Universidad de Houston, Estados Unidos, y sus colegas desarrollaron una técnica no invasiva en la que se administran nanopartículas especiales a la región cerebral deseada. Luego, la luz infrarroja cercana, que pasa más fácilmente a través del cerebro, se aplica externamente al cráneo. Las nanopartículas interactúan con la luz infrarroja, alterándola con las longitudes de onda azul-verde requeridas para la estimulación neuronal. Cuando los investigadores inyectaron las nanopartículas UCNP en cerebros de ratones, el microscopio electrónico mostró que las partículas permanecen localizadas en el área de inyección. En ratones condicionados para paralizarse en ciertos escenarios, fue suficiente aplicar la nueva técnica optogenética para detener el comportamiento de congelación de los ratones, informan los autores en un artículo publicado en 'Science'.