Source: The Conversation – (in Spanish) – By Celia Garau, Profesora Titular Laboral – Neurofisiología – UIB – IdISBa (Institut d’Investigació Sanitària Illes Balears), Universitat de les Illes Balears
¿Cómo podemos saber qué hace realmente un grupo concreto de neuronas en el cerebro?
Quienes estudiamos circuitos neuronales nos planteamos constantemente preguntas de este tipo. Podemos observar qué áreas cerebrales se activan mientras un animal se mueve, aprende, siente miedo o busca comida. Pero queda una pregunta mucho más difícil —y más interesante—: ¿esas neuronas simplemente se activan mientras ocurre algo o son realmente responsables de que ocurra?
La optogenética cambió radicalmente nuestra capacidad para contestar a esa pregunta. Y quienes la hemos utilizado sabemos hasta qué punto modifico también nuestra manera de pensar los experimentos.
Esa revolución acaba de ser reconocida con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026, concedido a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por sus descubrimientos sobre canales iónicos activados por luz y la optogenética. Su historia es un magnífico ejemplo de por qué la investigación básica es tan importante.
De un alga al cerebro
Hegemann y Nagel estudiaban en algas unas proteínas sensibles a la luz, las canalrodopsinas, capaces de abrir canales en la membrana celular. ¿Qué tenía aquello que ver con nuestro cerebro? Ahí reside una de las bellezas de la ciencia. Deisseroth y su equipo demostraron que estas proteínas podían hacer que las neuronas, modificadas con técnicas genéticas para expresarlas, respondieran a la luz, activándose o inhibiéndose.
Como muchos grandes avances, detrás de la optogenética hay una historia colectiva. Edward Boyden, autor de un trabajo de 2005 que demostró el control óptico de neuronas en milisegundos, y Gero Miesenböck, pionero en controlar neuronas con proteínas sensibles a la luz, fueron también decisivos en su desarrollo.
De repente, teníamos un interruptor capaz de dirigirse a tipos concretos de neuronas y encenderse o apagarse en milisegundos.
De observar el cerebro a interrogarlo
A los científicos la optogenética nos ha ayudado a “desenredar el cableado” de nuestras cabezas. La concesión del Nobel reconoce el valor que tiene usar la luz no solo para observar ese entramado, sino para intervenir y averiguar qué hace cada circuito. Y aquí está, a mi entender, la verdadera revolución.
Imaginemos que un conjunto de neuronas se activa cuando un animal come. Podemos sospechar que regula la ingesta. Pero correlación no implica causalidad. ¿Qué sucede si las activamos nosotros? ¿Empieza el animal a comer? ¿Y si las inhibimos? Podemos hacer lo mismo con circuitos relacionados con el movimiento, el sueño, la memoria, el miedo o la agresividad.
Conceptualmente elegante y técnicamente más sencilla de lo que a priori pueda parecer, la optogenética consiste, en esencia, en introducir una proteína sensible a la luz en una población neuronal genéticamente seleccionada, hacer llegar luz mediante una fibra óptica implantada con precisión quirúrgica y observar qué cambia al activar o silenciar esas células mientras el animal realiza un comportamiento.
Para quienes estudiamos circuitos cerebrales, es difícil no entusiasmarse con este tipo de experimentos. El salto conceptual es alucinante. Dejamos de conformarnos con preguntar qué neuronas están activas. Podemos intervenir y preguntar al circuito: ¿tú qué haces?
Es más, ya no solo preguntamos únicamente qué hace una región cerebral, sino qué células, dentro de qué circuito y en qué momento son necesarias para una función. Y ese “cuándo” importa: podemos intervenir en milisegundos, al ritmo al que el cerebro convierte actividad neuronal en comportamiento.
La optogenética permite manipular tipos neuronales o incluso conexiones concretas entre regiones cerebrales. Y sigue evolucionando, con herramientas cada vez más precisas para activar o inhibir poblaciones específicas y combinar esa manipulación con técnicas que registran actividad, estudian conectividad o identifican las células de un circuito.
Mucho más que “controlar el cerebro con luz”
Aunque es tentador pensar que el siguiente paso será usar la optogenética para tratar enfermedades neurológicas o psiquiátricas, trasladarla al cerebro humano plantea dificultades evidentes.
Pero eso no le resta valor: comprender qué circuitos se alteran en una enfermedad, qué neuronas están implicadas y dónde podríamos intervenir ya supone un avance enorme.
Para quienes intentamos entender cómo los circuitos cerebrales generan movimiento, memoria, emociones o comportamiento, ese pequeño interruptor de luz ha cambiado las reglas del juego.
Celia Garau no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.
– ref. El Nobel que ilumina el cerebro: por qué la optogenética ha cambiado por completo la neurociencia – https://theconversation.com/el-nobel-que-ilumina-el-cerebro-por-que-la-optogenetica-ha-cambiado-por-completo-la-neurociencia-293638