Poder visualizar la actividad eléctrica del cerebro de manera precisa ha sido uno de los desafíos más acuciantes de las neurociencias en las últimas décadas
Cristina Fernández / NoticiasPostivas.press
Investigadores en distintas partes del mundo han trabajado en técnicas que permitan medir, por ejemplo, el voltaje de las neuronas que participan en circuitos neuronales cuando mamíferos como los roedores realizan algún tipo de actividad. Conocer cómo son estos patrones eléctricos permitirá comprender la comunicación entre neuronas y por lo tanto cómo funciona el cerebro en general, sobre el que los científicos tienen aún muchos interrogantes.
Esta joven científica mexicana lleva toda su trayectoria profesional dedicada a las Neurociencias y al estudio de los circuitos neuronales. En la actualidad y desde 2019 trabaja como Investigador Asociado ‘C’ TC, SNI I en el Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México.
El laboratorio que dirige Violeta G. López Huertas, en la División de Neurociencias del IFC, se enfoca en estudiar modelos de autismo para conocer cómo están conformados los circuitos neuronales que intervienen en la enfermedad, en específico en el tálamo, el área encargada de la percepción sensorial.
Obtuvo su Licenciatura en Biología (2002-2007) en la Facultad de Biología, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla , Puebla/México. A continuación realizó su Doctorado en Ciencias Biomédicas (2007-2011) en el Instituto de Fisiología Celular, Universidad Nacional Autónoma de México. Entre 2011 y 2018 ha realizado diversas estancias en varios países como el Instituto Broad of Harvard and MIT, Cambridge, EEUU, o el Okinawa Institute of Science and Technology, Okinawa / Japón (Brain Mechanisms for Behaviour Unit)
¿Cuál es el objetivo principal de su investigación?
“Nuestro objetivo principal es el estudio de los circuitos neuronales que subyacen al procesamiento de señales sensoriales y motoras”. “Para lograr esto usamos una aproximación integral estudiando los componentes moleculares, conectividad sináptica, redes neuronales y usando paradigmas de comportamiento”.
¿Entender el comportamiento neuronal de quienes sufren trastornos del espectro autista y de déficit de atención e hiperactividad ayudaría a mejorar tratamientos para estas dolencias en etapas de desarrollo infantil?
Precisamente, fruto de mi trabajo con el equipo de MIT descubrí que hay un grupo de neuronas que ayudan mucho a ese control de la atención y del paso de los sentidos hacia el cerebro. Incluso la estructura del cerebro que estudiamos se conoce como el “guardián de la puerta hacia el cerebro”. Por ejemplo, al conversar cara a cara nos fijamos en los movimientos de la boca, los ojos o el tono de voz y suprimimos información del entorno para prestar atención. Estas estructuras del cerebro ayudan a que nos enfoquemos en los estímulos que son relevantes en el momento de la conversación”.
En autismo lo importante es descubrir qué neuronas están afectadas y cómo están afectadas
¿Es como un mecanismo selectivo?
“Exactamente, es como un mecanismo selectivo. Y como en las células de cada individuo hay unas en las que se encienden unos genes y otras en las que se apagan otros, eso les permite tener una especialización. Ahora estamos estudiando esas neuronas en modelos de autismo de pacientes y se han hecho secuenciaciones de genomas de muchos de ellos para descubrir cuales son los más afectados y los mutamos en ratones. Hemos visto como esos ratones comienzan a actuar como niños con autismo. Lo importante es descubrir qué neuronas están afectadas y cómo están afectadas”.
En colaboraciones e intercambios con un equipo de MIT (EEUU) Violeta López ha realizado diferentes experimentos. Uno de ellos consistió en diseñar la proteína ‘SomArchon’ usando la técnica de “evolución dirigida”. “Esto implica que se toma la molécula y después de complejos procesos de diseño genético se expresan y seleccionan en ella rasgos -como la fluorescencia y respuesta a cambios eléctricos- de manera que se iluminen las neuronas involucradas en la actividad motora de los roedores” comenta López, “cuya actividad se registra con cámaras de video ultra rápidas”.
Pero, ¿cómo se logra físicamente que la molécula “entre” en el cerebro de los animales?
“Para esto se utilizan virus, -en este caso virus adeno-asociados-, que son capaces de distribuir la proteína diseñada en todas las células” precisa. “Nosotros lo que hacemos es inyectar directamente en la zona de interés. En el área del cerebro que quieres estudiar. En este caso tomas unos cuantos microlitros de virus que contienen la proteína, la inyectas en el núcleo estriado y en unos días vas a ver que las neuronas son fluorescentes”.
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