Prendiendo luz en el cerebro
Un equipo de investigadores estadounidenses ha logrado desarrollar un marcador biológico capaz de iluminar la dopamina en el cerebro en tiempo real. De este modo, ya es posible observar cómo se producen en vivo los procesos de placer, aprendizaje, recompensa y movimiento, y ver la liberación del neurotransmisor a gran resolución.
Un estudio recientemente publicado en Science revela que ya es posible observar en vivo cómo se libera la dopamina en nuestro cerebro. Se trata precisamente del neurotransmisor que domina funciones como el aprendizaje, el placer, el enamoramiento y la recompensa. De ahí que este hallazgo revista especial importancia en el entendimiento de estos procesos.
El líder de este proyecto, el profesor Lin Tian de la Universidad Davis de California, y los coautores Tommaso Patriarchi, Gerard Broussard y Ruqiang Liang, han desarrollado sensores fluorescentes capaces de registrar la actividad de la dopamina en tiempo real. Según el artículo publicado en Science por estos autores, con esta tecnología es posible observar cómo la actividad dopamínica ocurre en el cerebro en milisegundos y a un nivel celular.
Revelando más los misterios de la máquina cerebral, se obtiene un mapa de gran resolución que permite observar en presente cómo la dopamina intercede en procesos como el aprendizaje, la motivación, la recompensa y el movimiento. Los autores del estudio creen que una aplicación de este método puede generar resultados de gran impacto: nada menos que ayudar a descubrir terapias más efectivas para la depresión y la adicción.
Por qué es importante la dopamina
La dopamina es frecuentemente conocida como el neurotransmisor responsable de las sensaciones placenteras. También tiene entre sus funciones la coordinación de algunos movimientos musculares. Toma parte en la regulación de la memoria, los procesos cognitivos asociados al aprendizaje e incluso se ha visto que tiene un rol en la toma de decisiones.
Pero enfermedades como el Parkinson, la esquizofrenia y las adicciones pueden alterar ese circuito cerebral que hace que todo funcione coordinadamente. Sin embargo, las terapias actuales, mayormente limitadas a medicamentos que imitan o bloquean los neuromoduladores naturales, suelen resultar más invasivos de lo deseado.
Por eso funcionamiento de la dopamina, por las funciones en las que está implicada, como el sistema de recompensa, la atención, el aprendizaje, ocupa un rol importante para prevenir la aparición de este tipo de enfermedades. De ahí que poder verla en su propio movimiento sea un paso esencial en la prevención y búsqueda de tratamientos.
El desarrollo del primer tipo de indicadores ópticos de dopamina con base proteínica de este equipo de investigadores ha sido literalmente la luz en el cerebro. Llamado dLight1, este indicador es capaz de registrar directamente la liberación de dopamina a gran resolución y tanto in vitro como in vivo.
El hito se logró etiquetando una población neuronal en animales vivos. Estos grupos de neuronas luego fueron rastreados y los cambios de dinámicas de la dopamina liberada que ocurren en apenas milisegundos fueron observados mientras los animales pasaban por distintos procesos.
Ahora, esta tecnología es capaz de registrar la codificación espacio temporal de la dopamina en el cerebro creando un mapa transiente del neurotransmisor en alta resolución a través de los procesos de motivación, aprendizaje, movimiento y abuso de drogas. En el futuro, este método podría ser útil para desarrollar sensores para otros neuromoduladores, incluidos la nuroepinefrina, serotonina, melatonina y neuropéptidos opioides. Así estaremos más cerca de iluminar totalmente el maravilloso mundo que es nuestro cerebro y de mapear mejor su funcionamiento en medio de las actividades de la vida.
