Pese a que todavía el cerebro humano presenta muchos enigmas hay una cuestión que está clara y es que funciona con electricidad. Millones de células, denominadas neuronas, se comunican entre sí a través de señales eléctricas que se mueven a gran velocidad para transformarse en pensamientos y movimientos. Si se pudiera encontrar una manera fácil y precisa de manipular estas señales eléctricas entre neuronas, hackear el cerebro sería una realidad.
Un nuevo estudio de la Universidad de Chicago muestra como diminutos cables de luz (cables ópticos) podrían formarse a través de silicio para proporcionar estas señales eléctricas. Publicado en febrero 2018 en Nature Nanotechnology, el estudio ofrecer una nueva vía para, en el futuro, tratar trastornos cerebrales.
Hace 10 años, el mundo científico estaba en completa ebullición, especulando las posibilidades que podría proporcionar una técnica recientemente descubierta denominada “Optogenética”, que podría manipular la actividad cerebral con LUZ. El problema de la técnica reside en que tiene que hacerse a través de genética: insertando un gen en una célula objetivo que la haría responder a la luz. Desde entonces se han sugerido diversas formas de modulación de las neuronas, pero no se ha llegado a una solución perfecta.
El equipo dirigido por el Profesor Bozhi Tian, construyó minúsculos cables diseñados previamente para su utilización en células solares. Estos nanocables son tan pequeños que cientos de ellos podrían colocarse uno al lado del otro en el borde de una hoja de papel.
Los nanocables combinan dos tipos de silicio para crear una pequeña corriente eléctrica cuando son alcanzados por la luz. El oro, difundido por toda su superficie a través de un proceso especial, actúa como un catalizador para promover reacciones electroquímicas.
“Cuando el cable esta es su lugar e iluminado, la diferencia de voltaje entre el interior y el exterior de la celda se reduce ligeramente. Esto reduce la barrera para que la neurona dispare una señal eléctricas a las células vecinas”.
El equipo ensayo este enfoque con neuronas de ratas criadas en laboratorio, y observaron que podían activar las neuronas para disparar estas señales eléctricas.
“Lo bueno de esto es que tanto el oro como el silicio son materiales biológicamente compatibles”, comenta la estudiante de postgrado Ramya Parameswaran, y autora principal del estudio. “Además, después de que se hayan inyectado en el cuerpo, las estructuras de este tamaño se degradan de forma natural en un par de meses”.
“Es un enfoque básico pero muy prometedor”, dice Tian. Los investigadores planean probar el sistema en animales, lo que podría ayudar a los científicos a comprender mejor cómo funcionan estas señales eléctricas en el cerebro y poder abordar, en el futuro, enfermedades como el parkinson o los trastornos psiquiátricos.
