NUEVO MÉTODO PARA MONITORIZAR LA ACTIVIDAD DE LAS NEURONAS

El cerebro humano realiza casi 10.000 millones de operaciones por segundo, resultado de la actividad de 80.000 millones de neuronas. Registrar la actividad de este tipo de células es un verdadero reto para la ciencia. Normalmente, la monitorización de su actividad se realiza utilizando matrices de microelectrodos. Sin embargo, en un estudio publicado este viernes en la revista Science Advances, los fotones aparecen como la mejor alternativa.

Según explica Liset Menéndez de la Prida, investigadora del Instituto Cajal del Consejo superior de Investigaciones Científicas (CSIC) gracias a la característica electromagnética de esta partícula, la sonda creada por los investigadores recibe señales ópticas de todo el sistema. Esta nueva tecnología permite seguir la actividad del órgano con el objetivo de construir nuevos aparatos para diagnosticar enfermedades relacionadas con el aparato nervioso.

Hasta ahora, los investigadores de la Universidad de California Santa Cruz, solo han probado su nuevo concepto sobre cardiomiocitos cultivados, un tipo de célula excitable del corazón con propiedades muy parecidas a las de las neuronas, a las cuales va dirigida toda la investigación. La tecnología usada son unas sondas nanoscópicas que no necesitan ningún cable electrónico y que trasmiten los resultados de una región bastante amplia en alta resolución. Estas herramientas diminutas, casi microscópicas, permiten detectar las variaciones de los electrones que se generan en dos materiales. Esta nube de partículas muy sensible, con una carga eléctrica elemental negativa, está estimulada por la luz, y de este modo se pueden leer las corrientes eléctricas.

El sistema convierte por lo tanto esta actividad eléctrica en señales ópticas para interpretar el comportamiento de las células excitables (cardiomiocitos o neuronas) con mayor facilidad y mayor amplitud. Según Ali Yanik, principal autor de este estudio e investigador de la universidad americana, los sistemas basados en microelectrodos solo permiten realizar de 200 a 1000 medidas mientras que el método que él mismo está desarrollando podría llegar a millones de mediciones.

Pero transformar la corriente eléctrica de las células en señales lumínicas genera un problema. Los científicos reciben una masa de información colosal en un mismo bloque que tienen que deconstruir para identificar cada célula de manera individual. Menéndez de la Prida asegura que supone un reto para el análisis que seguramente precisará de técnicas de inteligencia artificial para extraer esa ingente cantidad de información.

El deseo de los investigadores y desarrolladores de este nuevo método es mejorarlo lo suficiente, para que en un futuro no muy lejano pueda implantarse en consultas médicas para solucionar muchos de las enfermedades que afectan al sistema nervioso. Para ello seguirán trabajando y elaborando nuevas hipótesis para poder solucionar posibles problemas a los que se deban enfrentar.

Fuente: El País