Científicos descubren un nuevo lenguaje oculto en el cerebro humano

Un equipo de investigadores del Allen Institute ha desarrollado una proteína capaz de detectar las sutiles señales químicas que las neuronas reciben de otras células cerebrales. Este avance permite a los científicos observar en tiempo real cómo las neuronas procesan la información antes de enviar señales, revelando una capa de comunicación cerebral que había permanecido oculta hasta ahora.

La proteína, conocida como iGluSnFR4 (pronunciada 'glue sniffer'), actúa como un indicador molecular de glutamato, un neurotransmisor esencial en la comunicación cerebral. A pesar de su importancia en procesos como el aprendizaje y la memoria, la actividad del glutamato ha sido difícil de medir debido a la debilidad y rapidez de sus señales.

Con esta nueva herramienta, los investigadores pueden detectar esos mensajes químicos sutiles a medida que llegan, brindando acceso a un aspecto de la comunicación cerebral que había estado oculto. La capacidad de observar estas señales entrantes permite estudiar cómo las neuronas procesan la información. Cada célula cerebral recibe miles de entradas, y la forma en que combina esas señales determina si produce una salida. Este proceso es fundamental para las decisiones, pensamientos y recuerdos, y su estudio directo podría ayudar a explicar cómo el cerebro realiza cálculos complejos.

Además, este avance abre nuevas oportunidades para la investigación de enfermedades. Problemas con la señalización del glutamato se han relacionado con condiciones como el Alzheimer, la esquizofrenia, el autismo y la epilepsia. Al medir estas señales con mayor precisión, los investigadores podrían identificar las raíces biológicas de estos trastornos.

El desarrollo de fármacos también podría beneficiarse de este avance. Las empresas farmacéuticas pueden utilizar estos sensores para observar cómo los tratamientos experimentales afectan la actividad sináptica real, lo que podría acelerar la búsqueda de terapias más efectivas.

La investigación fue publicada recientemente en Nature Methods y representa un cambio significativo en la forma en que se mide y analiza la actividad neuronal en la investigación en neurociencia. La proteína iGluSnFR4 permite a los científicos observar la comunicación neuronal en tiempo real, revelando patrones complejos de actividad cerebral que sustentan el aprendizaje, la memoria y las emociones.

Según Kaspar Podgorski, uno de los autores principales del estudio, "es como leer un libro con todas las palabras desordenadas y no entender el orden de las palabras o cómo están organizadas. Lo que estamos haciendo aquí es agregar las conexiones entre esas neuronas y, al hacerlo, ahora entendemos el orden de las palabras en las páginas y lo que significan".

Este descubrimiento supera una limitación importante en la neurociencia moderna al permitir observar directamente cómo las neuronas reciben información. Con iGluSnFR4 ahora disponible para los investigadores a través de Addgene, los científicos cuentan con una nueva herramienta poderosa para explorar la función cerebral en mayor detalle. A medida que esta tecnología se difunda, podría ayudar a revelar respuestas a algunas de las preguntas más persistentes sobre el cerebro.

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