lunes, 23 de enero de 2017

La alteración de los circuitos neuronales: El posible futuro tratamiento de las enfermedades mentales.


Resultado de imagen de circuito neuronal 

La  estudiante de posgrado, Nancy Padilla-Coreano, que trabaja en el Instituto Nacional de Salud Mental de EEUU, había pasado los últimos tres años trabajando en un experimento dirigido a reducir la actividad de un componente específico de un circuito neuronal que se pensaba que era crítico para la ansiedad en ratones.

Este circuito neuronal lleva información desde el hipocampo -una zona del cerebro involucrada en la memoria- hasta la corteza prefrontal- un área involucrada en la interpretación de la información y en la toma de decisiones-. Usando un virus cuidadosamente diseñado, Padilla-Coreano fue capaz de dirigir una opsina inhibidora -una proteína que responde a la luz disminuyendo la actividad neuronal- a las conexiones entre estas regiones cerebrales.

Luego utilizó la luz para activar la opsina e inhibir la actividad del circuito neuronal, lo que redujo la ansiedad en los ratones. La siguiente idea era  intentar modificar la actividad en un patrón específico, para ver si se podía aumentar la ansiedad en vez de disminuirla. Y sí. Se podía.

Tal es el poder de las tecnologías actuales para manipular la actividad en los circuitos neuronales, los circuitos  de células nerviosas interconectadas que trabajan juntas para configurar el comportamiento. Las tecnologías de circuitos  neuronales nos permiten modular espectacularmente la conducta en animales simplemente activando o desactivando la actividad de un componente específico de un circuito neuronal.

Los dos pilares de las tecnologías de circuitos neuronales son la optogenética, que utiliza la luz para alterar la actividad neuronal, y la fármaco-genética, que utiliza fármacos de diseño para hacer lo mismo. Estas dos tecnologías  han ayudado al emergente campo de la “neurociencia de las redes neuronales” a mejorar dramáticamente nuestra comprensión de cómo el comportamiento es producido por la actividad neuronal.

Ahora sabemos, por ejemplo, que los circuitos neuronales responsables de aprender acerca de las amenazas en el medio ambiente pueden ser separados de los responsables de aprender acerca de las recompensas en el medio ambiente. Si se inhibe el primero, se reduce el miedo; Si se inhibe el segundo, se reduce la motivación.

Los actuales  tratamientos farmacológicos para la ansiedad inhiben ambos. Podemos imaginar la recompensa si pudiéramos hacer en las personas lo que podemos hacer en los animales: desactivar el circuito del miedo sin reducir el circuito de la motivación. Nos quedaríamos sólo con el beneficio y eliminaríamos el efecto secundario de la falta de motivación.

Mucho tiene que pasar primero, sin embargo, antes de poder utilizar estas tecnologías para mejorar el tratamiento de las enfermedades mentales. Se necesitan dos categorías de avances: los avances en el conocimiento y los avances tecnológicos.

En primer lugar, necesitamos comprender más acerca de los circuitos neuronales subyacentes a los devastadores síntomas de las enfermedades mentales. Este esfuerzo es el principal propósito detrás de gran parte de la investigación neurobiológica que desarrollan los Institutos Nacionales de Salud; Se busca entender lo que va mal en individuos con enfermedades mentales utilizando una variedad de enfoques experimentales, incluyendo el uso de estas herramientas basadas en los circuitos neuronales. Necesitamos saber qué circuitos neuronales se alteran en la enfermedad y cómo lo hacen; Que elementos del circuito se podrían manipular para invertir o compensar estas alteraciones; Y en qué momentos, en el curso de la enfermedad, estas manipulaciones son más efectivas.


Además de buscar conocimiento básico, se necesita  desarrollar aún más la tecnología basada en circuitos neuronales si se quieren aplicar estas técnicas directamente a los seres humanos. Por ejemplo, la opto-genética y la fármaco-genética requieren introducir la opsina, o los receptores diseñados, dentro de regiones del cerebro y neuronas específicas para que el tratamiento funcione. Necesitamos desarrollar estrategias que permitan tal especificidad en humanos, sin recurrir a trucos genéticos que puedan estar disponibles en ratones de laboratorio pero no en personas. Las técnicas actuales basadas en circuitos pueden ser muy invasivas, ya que requieren cirugía intracraneal y la implantación de dispositivos. El desarrollo de métodos que reduzcan o eliminen estos procedimientos invasivos aumentaría drásticamente el alcance potencial de las terapias basadas en circuitos neuronales. Finalmente, necesitamos métodos sofisticados para probar la eficacia de estos enfoques. Estos incluyen la verificación de que los métodos realmente cambian la actividad neuronal en las formas esperadas, así como pruebas de comportamiento cuantitativas que puedan medir con precisión los efectos sobre el comportamiento.

Podría parecer ciencia ficción  imaginar el aprovechamiento de las tecnologías de circuitos neuronales para revertir la disfunción relacionada con la enfermedad, en el interior del cerebro humano vivo y pensante. Pero estas tecnologías dejarán de ser ciencia ficción y pasarán a ser tratamientos médicos en un futuro no muy lejano.


No hay comentarios:

Publicar un comentario