Científicos de EE UU crean un cerebro transparente que facilita su estudio

Un equipo de ingenieros bioquímicos de la Universidad de Stanford (California) ha ideado una técnica que transforma el cerebro de un ratón en transparente al mismo tiempo que mantiene intacta su forma tridimensional y su estructura molecular. Bautizada como Clarity, los investigadores han conseguido poder ver con nitidez, gracias a un hidrogel, las estructuras biológicas del cerebro -de momento, solo en ratones-, según se concluye en un estudio publicado esta semana en la revista Nature. Para los autores, “este nuevo avance permitirá desentrañar los misterios ocultos de este órgano al convertirlo en un órgano posible de estudiar".

Este descubrimiento abre así las puertas a una nueva manera de investigar el cerebro y, “sobre todo, de ver las transformaciones que sufre cuando aparecen enfermedades como el parkinson o el autismo, entre otras”, han añadido. Además, permite obtener imágenes a gran escala del interior del órgano y "viajar virtualmente" a través de él.

La técnica, ideada por Karl Deisseroth y su equipo, es una “delicada obra de ingeniería bioquímica” y consiste en la extracción de los elementos opacos del cerebro y su sustitución por un hidrogel suave, gelatinoso y permeable que permite inyectar colorantes especiales y así diferenciar las distintas partes de este órgano. Esta sustancia es muy similar a la usada para fabricar las lentes de contacto.

Exactamente, los compuestos sustituidos han sido los lípidos –moléculas grasas que rodean las células-, que son los encargados de dar forma a gran parte de la estructura cerebral y de protegerla de ciertas sustancias químicas. A pesar de ser imprescindibles para la supervivencia de los seres humanos, tienen la peculiaridad de hacer impermeable este órgano. "De hacerlo opaco para su estudio", reiteran los autores.

El proceso se compone de varios pasos. Una vez inyectado el hidrogel en el cerebro muerto de los roedores, los investigadores administran calor a la zona hasta alcanzar la temperatura corporal (21 grados centígrados) con el objetivo de conseguir que las moléculas se unan unas a otras hasta formar una especie de malla que sostiene el cerebro. Tras varios días de espera, se consigue ver el interior del cerebro con claridad, según describen los expertos en el estudio.

Hasta la fecha, la única manera de analizar este órgano era cortándolo en láminas ultrafinas para examinarlas después por separado al microscopio. Con la información recogida, se procedía al montaje virtual de las distintas áreas cerebrales por ordenador. Esta técnica hace casi imposible estudiar zonas remotas del cerebro como la corteza prefrontal y la amígdala, que normalmente resultan muy dañadas tras este proceso. Estas dos zonas cerebrales son zonas fundamentales para entender la espontaneidad y la sociabilidad del comportamiento humano, entre otras funciones.

De momento, los investigadores ya han recorrido el hipocampo de los ratones. Una zona anatómica cerebral muy importante, ya que está implicada en procesos tan vitales como el aprendizaje, la memoria y las emociones. Además, han sido capaces de ver las conexiones neuronales y varias células individuales. La técnica también ha sido probada en cerebros humanos con éxito.

Este estudio sale a la luz tan solo ocho días después de que el presidente de EE UU, Barack Obama, anunciara su intención de invertir una gran cantidad de fondos para desvelar los “misterios del cerebro y conseguir dibujar su mapa completo", una gesta que llegó a comparar con la conquista del espacio. La esperanza del presidente es que este descubrimiento ayude a combatir enfermedades como la epilepsia o el alzhéimer.

William Newsome , uno de los neurocientíficos que trabaja en el plan del presidente, ha asegurado a la agencia Reuters que la iniciativa conseguida por los científicos de Stanford “va a acelerar el trabajo para conseguir desentrañar el mapa completo del cerebro”.

"Efectivamente, es un gran paso hacia adelante que evita tener que cortar el cerebro del ratón en mil unidades y mirar cada uno de los fragmentos de forma individual, para luego tratar de reconstruirlas. Sin ninguna duda va a acelerar la investigación científica a este respecto", según ha añadido a la misma agencia el neurocientífico de la Universidad Rockefeller y también codirector de la iniciativa de Obama, Cori Bargmann.