Los Campos Magnéticos Pueden Controlar Remotamente Las Células Cerebrales En Ratones

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La nueva investigación revela que estimular los cerebros de los ratones que usan campos magnéticos puede activar circuitos cerebrales específicos.

Usando campos magnéticos, los científicos pueden activar células cerebrales específicas en ratones y hacer que funcionen, giren y se congelen, según muestra una investigación reciente.

Esto podría ayudar a los científicos a identificar los circuitos cerebrales específicos que los animales usan para ciertos comportamientos, lo que a su vez podría ayudar a los científicos a identificar con mayor precisión qué áreas del cerebro están involucradas en esos mismos comportamientos en los humanos, dijo Arnd Pralle, biofísico de la Universidad de Buffalo en Nueva York. York

El objetivo principal es desarrollar herramientas que puedan ayudar a los científicos a estudiar los cerebros de los animales de laboratorio para ver cómo codifican las emociones y los comportamientos, dijo Pralle a WordsSideKick.com. "Podemos traducir mucho de eso a los cerebros humanos", agregó. [Top 10 misterios de la mente]

Control cerebral

Los científicos han usado electrodos implantados para controlar el movimiento y los pensamientos de los monos, mientras que otros tienen circuitos cerebrales diseñados genéticamente que se encienden con un rayo de luz láser. Un implante de 2014 encontró que los implantes cerebrales incluso han permitido que un mono controle los movimientos de otro. Sin embargo, esos métodos implican implantar electrodos en el cerebro o cablear un cable voluminoso en el cerebro. Pero esos procedimientos pueden dañar a los animales, y esencialmente los mantienen atados a un cable todo el tiempo, dijo Pralle.

Mientras tanto, la estimulación magnética transcraneal está aprobada por la FDA para tratar la depresión que no responde a los medicamentos, pero actúa en una amplia área del cerebro y no está dirigida a redes específicas. Sin embargo, los científicos aún no entienden completamente por qué funciona, dijo Pralle.

En el estudio actual, Pralle y sus colegas utilizaron campos magnéticos para activar células cerebrales individuales. Por lo general, los campos magnéticos pasan a través del tejido biológico sin afectarlo, por lo que el equipo necesitaba una manera de traducir la estimulación magnética en energía térmica. Para realizar esta tarea, inyectaron diminutas nanopartículas magnéticas que traducían los campos magnéticos oscilantes en energía térmica. Estas nanopartículas se enganchan a la superficie de las células cerebrales. Cuando las células se calientan, los canales sensibles a la temperatura de las neuronas se abren, inundando los canales con iones positivos (partículas cargadas) y provocando que las neuronas se activen. (Normalmente, los ratones tienen muy pocos canales sensibles al calor en sus cerebros, por lo que el equipo modificó genéticamente a los ratones para que lleven estos canales).

Usando esta técnica, el equipo manipuló los movimientos específicos de los ratones, haciendo que giraran, corrieran e incluso se congelaran y perdieran el control de sus extremidades.

La nueva técnica tiene ventajas sobre otros métodos para manipular la función cerebral en animales, dijo Pralle. Por ejemplo, el campo magnético que utilizan opera sobre una región más grande del cerebro, lo que significa que podrían apuntar a regiones cerebrales separadas al mismo tiempo, dijo. En los primates, las regiones múltiples del cerebro a menudo deben activarse para realizar tareas específicas, agregó.

La técnica, con su uso de ingeniería genética y nanopartículas, no está diseñada para ser utilizada en cerebros humanos, y ciertamente no para manipular o conducir el control mental en humanos, dijo Pralle. En cambio, inducir ciertos comportamientos en los animales es una forma de identificar las regiones cerebrales responsables de estas tareas, dijo.

Un día, la comprensión de la función cerebral obtenida de estos animales podría identificar los circuitos cerebrales necesarios para tratar enfermedades como el Parkinson en humanos, dijo Pralle.

"Podríamos usar diferentes métodos para estimular el cerebro", dijo Pralle. "Pero sabiendo qué circuito hace qué, no tienes que ir a cavar".

Los hallazgos fueron publicados el 15 de agosto en la revista eLife.

Publicado originalmente en WordsSideKick.com.


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