Científicos desarrollan una técnica que permite observar la actividad de las neuronas en tiempo real y en capas profundas del cerebro, un avance que podría cambiar el estudio de enfermedades neurológicas

JAPÓN — Un equipo de investigadores de la Universidad de Kyushu, en Japón, dio un paso importante en el estudio del cerebro al diseñar un método que posibilita observar la actividad neuronal en tiempo real incluso en capas profundas del tejido cerebral sin dañar las células vivas.

El avance fue publicado en la revista Nature Methods y abre nuevas puertas para entender cómo funciona el cerebro en condiciones naturales y para futuras aplicaciones médicas.

Este desarrollo podría cambiar la forma en que se estudian procesos como el aprendizaje, la memoria y las enfermedades neurológicas, porque hasta ahora las técnicas existentes tenían limitaciones importantes para capturar imágenes claras de neuronas que están lejos de la superficie del cerebro.

Lo Curioso

Las neuronas artificiales ya existen: así funcionan los dispositivos que aprenden y responden como células del cerebro

¿Cómo funciona la nueva técnica para ver neuronas?

Los científicos diseñaron un reactivo llamado SeeDB-Live, que utiliza albúmina, una proteína abundante en la sangre. Esta sustancia ajusta el índice de refracción del medio alrededor del tejido cerebral, reduciendo la dispersión de la luz.

Esto permite que la luz penetre más profundamente y se obtengan imágenes nítidas incluso en la capa 5 de la corteza cerebral, una zona clave para el procesamiento de información y la toma de decisiones.

A diferencia de métodos anteriores, que requieren tejidos fijados o sustancias que alteran la función de las neuronas, SeeDB-Live no afecta el metabolismo ni el comportamiento de las células, lo que significa que los científicos pueden observarlas mientras están activas en tiempo real.

¿Por qué es importante ver la actividad neuronal en tiempo real?

La neurociencia busca comprender cómo las neuronas se comunican mediante impulsos eléctricos y químicos para producir pensamientos, movimientos y sensaciones. Hasta ahora, muchas técnicas para observar estas señales tenían limitaciones:

• Solo funcionaban en cortes de tejido fijado o muerto.
• No permitían alcanzar regiones profundas del cerebro sin dañar las células.
• Tenían baja resolución o requerían componentes invasivos.

La herramienta desarrollada en Japón permite observar cambios en la actividad neuronal con mucho mayor detalle y sin comprometer la vida de las células, lo que puede acelerar investigaciones sobre la cognición, los trastornos neurológicos y el desarrollo de terapias.

Te puede interesar: ¿Cerebro frito por uso de la IA? Estudio en Harvard reveló que uno de cada siete trabajadores afirmó haber experimentado fatiga mental por tener que usar varias herramientas de IA en el trabajo

¿Qué puede permitir este avance para la ciencia y la medicina?

El impacto potencial de esta técnica es amplio:

• Estudios más precisos del cerebro vivo: se podrán observar redes neuronales profundas en animales sin dañar el tejido.
• Investigación de enfermedades: enfermedades como Alzheimer, Parkinson y epilepsia implican cambios en la actividad neuronal que podrían estudiarse con mayor claridad.
• Desarrollo de fármacos: técnicos y científicos podrán ver cómo reaccionan las neuronas a potenciales tratamientos en tiempo real.
• Modelos más cercanos al comportamiento natural: a diferencia de técnicas que solo funcionan en tejidos muertos, esta permite ver cómo se activan las neuronas mientras el organismo está vivo.

Cómo se compara esta técnica con otras herramientas de observación cerebral

Los avances recientes en neuroimagen muestran diferentes formas de observar el cerebro. Por ejemplo:

• Fotometría de fibra, que mide cambios de calcio como proxy de actividad neuronal en regiones específicas.
• Interfaz cerebral electrónica, que convierte señales neuronales en comandos externos.
• Microscopios de voltaje de alta velocidad, que capturan señales eléctricas de neuronas mientras el animal se mueve.

La nueva técnica complementa y amplía estas herramientas al permitir observaciones profundas sin alterar el tejido vivo, lo que mejora la comprensión global de la actividad neuronal.

Lo Curioso

Las neuronas artificiales ya existen: así funcionan los dispositivos que aprenden y responden como células del cerebro

¿Qué limitaciones aún enfrenta la técnica?

Aunque SeeDB-Live representa un salto en imágenes neuronales, no es una solución definitiva para todas las aplicaciones. Aún requiere acceso al cerebro a través de una ventana quirúrgica y la administración directa del reactivo, lo que limita su uso inmediato en estudios clínicos en humanos.

Los investigadores señalan que el próximo reto será adaptar esta metodología para que funcione en sistemas más complejos sin necesidad de intervenciones invasivas, lo que podría abrir la puerta a aplicaciones médicas más directas en el futuro.

Te puede interesar: Científicos europeos exploran si el cerebro humano puede sincronizarse con las frecuencias electromagnéticas de la Tierra