La optogenética, avance tecnológico en el área de la salud, siendo una técnica científica que usa la luz para controlar el cerebro.
La optogenética se ha utilizado en la investigación del cerebro de animales y en el tratamiento de enfermedades del cerebro humano. Así pues, que se basa en la inserción de proteínas sensibles a la luz, llamadas opsinas, en las células cerebrales.
En consecuencia, al exponerse a una luz de determinada longitud de onda, estas proteínas activan o inhiben la actividad de las neuronas. Es por ello, que la optogenética se basa en genes para introducir proteínas sensibles a la luz en células específicas.
Las opsinas, son proteínas de la membrana celular que transforman la entrada óptica en señales electroquímicas dentro de la célula.
El Dr. Karl Deisseroth de la Universidad de Stanford inició el desarrollo de la optogenética en 2005. Por esta razón, en 2010, la revista Nature Methods la nombró el método más importante del año.
Es importante, reconocer que los neurocientíficos Edward Boyden, Karl Deisseroth y Gero Miesenböck, son creadores de la optogenética.
La optogenética es una herramienta de investigación moderna que brinda a los neurocientíficos una increíble capacidad para controlar las neuronas. Asimismo, es un método de neuromodulación que utiliza ingeniería genética. De esta manera, las neuronas se modifican para expresar canales iónicos sensibles a la luz, lo que permite controlarlas específicamente mediante luz.
Función:
- Estudiar el cerebro de animales para comprender cómo funciona. Además, cómo se producen comportamientos como la memoria, el aprendizaje y el movimiento.
- Tratar enfermedades del cerebro humano como la enfermedad de Parkinson, la depresión, la epilepsia, el Alzheimer, la esquizofrenia, entre otras.
- Recuperar la visión.
- El funcionamiento de esta técnica tiene algunos desafíos y limitaciones, como la penetración de la luz, que no puede atravesar fácilmente la piel y el cráneo. Además, la luz puede ser tóxica para las células si se usa en dosis demasiado altas.
Beneficios:
- Las manipulaciones se inician y revierten con precisión de milisegundos;
- La optogenética se puede utilizar de una manera específica de proyección.
- Las herramientas de este tipo modernas incluyen sensores fluorescentes para visualizar eventos de señalización en células vivas y actuadores optogenéticos que permiten manipular numerosas actividades celulares.
Desventajas:
- Las principales desventajas de avance este tecnológico, como técnica de estimulación cerebral para humanos son la introducción de genes y su carácter invasivo.
- La transducción de genes mediada por virus y la inserción de fibras ópticas en el cerebro no se justifican fácilmente en términos de riesgo versus beneficio.
- Al apagar la iluminación, la excitación neuronal se termina rápidamente. Además de la excitación, la inhibición informa sobre la función de las neuronas dentro de los circuitos.
En general, la optogenética es una de las herramientas más fascinantes y prometedoras en la neurociencia actual. Así pues, que combina genética y óptica para controlar la actividad neuronal con una precisión sin precedentes.
