La estudiante de posgrado,
Nancy Padilla-Coreano, que trabaja en el Instituto Nacional de Salud Mental de
EEUU, había pasado los últimos tres años trabajando en un experimento dirigido
a reducir la actividad de un componente específico de un circuito neuronal que se
pensaba que era crítico para la ansiedad en ratones.
Este circuito neuronal lleva información desde el hipocampo
-una zona del cerebro involucrada en la memoria- hasta la corteza prefrontal- un
área involucrada en la interpretación de la información y en la toma de
decisiones-. Usando un virus cuidadosamente diseñado, Padilla-Coreano fue capaz
de dirigir una opsina inhibidora -una proteína que responde a la luz disminuyendo
la actividad neuronal- a las conexiones entre estas regiones cerebrales.
Luego utilizó la luz para activar la opsina e inhibir la
actividad del circuito neuronal, lo que redujo la ansiedad en los ratones. La
siguiente idea era intentar modificar la
actividad en un patrón específico, para ver si se podía aumentar la ansiedad en
vez de disminuirla. Y sí. Se podía.
Tal es el poder de las tecnologías actuales para manipular
la actividad en los circuitos neuronales, los circuitos de células nerviosas interconectadas que
trabajan juntas para configurar el comportamiento. Las tecnologías de circuitos
neuronales nos permiten modular
espectacularmente la conducta en animales simplemente activando o desactivando la
actividad de un componente específico de un circuito neuronal.
Los dos pilares de las tecnologías de circuitos neuronales
son la optogenética, que utiliza la luz para alterar la actividad neuronal, y
la fármaco-genética, que utiliza fármacos de diseño para hacer lo mismo. Estas
dos tecnologías han ayudado al emergente
campo de la “neurociencia de las redes neuronales” a mejorar dramáticamente
nuestra comprensión de cómo el comportamiento es producido por la actividad
neuronal.
Ahora sabemos, por ejemplo, que los circuitos neuronales
responsables de aprender acerca de las amenazas en el medio ambiente pueden ser
separados de los responsables de aprender acerca de las recompensas en el medio
ambiente. Si se inhibe el primero, se reduce el miedo; Si se inhibe el segundo,
se reduce la motivación.
Los actuales tratamientos farmacológicos para la ansiedad
inhiben ambos. Podemos imaginar la recompensa si pudiéramos hacer en las
personas lo que podemos hacer en los animales: desactivar el circuito del miedo
sin reducir el circuito de la motivación. Nos quedaríamos sólo con el beneficio
y eliminaríamos el efecto secundario de la falta de motivación.
Mucho tiene que pasar primero, sin embargo, antes de poder
utilizar estas tecnologías para mejorar el tratamiento de las enfermedades
mentales. Se necesitan dos categorías de avances: los avances en el
conocimiento y los avances tecnológicos.
En primer lugar, necesitamos comprender más acerca de los
circuitos neuronales subyacentes a los devastadores síntomas de las
enfermedades mentales. Este esfuerzo es el principal propósito detrás de gran
parte de la investigación neurobiológica que desarrollan los Institutos
Nacionales de Salud; Se busca entender lo que va mal en individuos con
enfermedades mentales utilizando una variedad de enfoques experimentales,
incluyendo el uso de estas herramientas basadas en los circuitos neuronales.
Necesitamos saber qué circuitos neuronales se alteran en la enfermedad y cómo
lo hacen; Que elementos del circuito se podrían manipular para invertir o
compensar estas alteraciones; Y en qué momentos, en el curso de la enfermedad, estas
manipulaciones son más efectivas.
Además de buscar conocimiento básico, se necesita desarrollar aún más la tecnología basada en
circuitos neuronales si se quieren aplicar estas técnicas directamente a los
seres humanos. Por ejemplo, la opto-genética y la fármaco-genética requieren introducir
la opsina, o los receptores diseñados, dentro de regiones del cerebro y
neuronas específicas para que el tratamiento funcione. Necesitamos desarrollar
estrategias que permitan tal especificidad en humanos, sin recurrir a trucos
genéticos que puedan estar disponibles en ratones de laboratorio pero no en
personas. Las técnicas actuales basadas en circuitos pueden ser muy invasivas, ya
que requieren cirugía intracraneal y la implantación de dispositivos. El
desarrollo de métodos que reduzcan o eliminen estos procedimientos invasivos
aumentaría drásticamente el alcance potencial de las terapias basadas en circuitos
neuronales. Finalmente, necesitamos métodos sofisticados para probar la
eficacia de estos enfoques. Estos incluyen la verificación de que los métodos
realmente cambian la actividad neuronal en las formas esperadas, así como
pruebas de comportamiento cuantitativas que puedan medir con precisión los
efectos sobre el comportamiento.
Podría parecer ciencia ficción imaginar el aprovechamiento de las tecnologías
de circuitos neuronales para revertir la disfunción relacionada con la
enfermedad, en el interior del cerebro humano vivo y pensante. Pero estas
tecnologías dejarán de ser ciencia ficción y pasarán a ser tratamientos médicos
en un futuro no muy lejano.
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