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ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
INGENIERIA ELECTRONICA Y
TELECOMUNICACIONES
MATERIA:
COMUNICACIONES INALAMBRICAS
TEMA: CONTROL NEURONAL
AUTOR: EMILY SINGER
INTEGRANTES:
GRUPO # 2
GISELLA MANTILLA --------------------NICOLAS SANCHO --------------------JORGE SUASNAVAS ----------------------
Lunes, 12 de marzo del 2007
CONTROL NEURONAL
Kart Deisseroth’s ha diseñado genéticamente un “interruptor de luz” que permite a los
científicos encender y apagar partes seleccionadas del cerebro, esto puede ayudar a
mejorar los tratamientos para la depresión y otros desordenes.
Por: Emily Singer.
Este artículo es una serie de 10 historias que nosotros estamos ejecutando esta semana
cubriendo las tecnologías emergentes más significante de hoy. Esto es parte de nuestro
informe anual “10 Tecnologías Emergentes” que aparece en la edición Marzo/Abril de
Technology Review.
En su práctica de la psiquiatría en el Stanford Medical Center, Karl Deisseroth, algunas
veces trata a pacientes con depresiones severas tanto que ellos no pueden caminar,
hablar o comer. Tratamientos intensivos, como la terapia de electro convulsión, pueden
salvar la vida de los pacientes, pero a menudo a costa de la perdida de memoria, dolores
de cabeza, y otros serios efectos.
Deisseroth, quien es ambas cosa un médico y un bio-ingeniero, piensa que el tiene una
mejor manera: un método nuevo y elegante para controlar las células neuronales con
destellos de luz. La tecnología podría un día guiar exactamente a un tratamiento
objetivo para desordenes psiquiátricos y neurológicos; esta predicción podría significar
gran efectividad y menos efectos colaterales.
Mientras que los científicos conocen algunas cosas acerca de los desequilibrios
químicos esenciales de la depresión, esto todavía no esta claro exactamente cuales
células o redes de células, son responsables para causar esto. A fin de identificar los
circuitos involucrados en tales enfermedades, los científicos deben ser capaces de
encender y apagar las neuronas. Métodos estándar, como es los electrodos que activan
las neuronas con sobre saltos de electricidad, no son suficientemente precisos para este
trabajo, para Deisseroth, Ed Boyden un postdoctor (ahora un asistente del profesor en
MIT; ver “Diseñando el cerebro”), y el estudiante graduado Feng Zhang desarrollaron
un control neuronal que puede activar específicamente un conjunto de neuronas.
Ellos adaptaron una proteína de una alga verde para actuar como un “interruptor de
encendido” estas neuronas pueden ser genéticamente trabajadas para producir (ver
“Encendido de las neuronas artificialmente” TR35, Septiembre/Octubre del 2006).
Cuando la neurona es expuesta a la luz, La proteína dispara actividad eléctrica dentro de
la célula que se expande a la próxima neurona en el circuito. Investigadores pueden así
usar la luz para activar determinadas neuronas y buscar respuestas específicas, una
contracción de un músculo, incrementar la energía, o una onda de actividad en una parte
diferente del cerebro.
Deisseroth esta usando este interruptor de luz genético para estudiar las bases biológicas
de la depresión. Trabajando con un grupo de ratas que muestran síntomas similares a
esos vistos en humanos deprimidos, investigadores en su laboratorio han insertado el
interruptor dentro de las neuronas en diferentes áreas del cerebro implicadas en la
depresión. Ellos luego usan una fibra óptica para limpiar con luz sobre estas células
buscando muestras de actividad que alivien los síntomas. Deisseroth dice que el
descubrimiento debe ayudar a los científicos a desarrollar mejores antidepresivos: si
ellos conocen exactamente cuales células son el objetivo, ellos podrían buscar
moléculas o sistemas de entrega que afectan solamente a esas células. “Prozac va a
todos los circuitos en el cerebro, al lugar pertinente” él dice. “Estos es parte de las
razones que esto tiene en muchos efectos.”
En los últimos años, Deisseroth a enviado este interruptor a mas de 100 laboratorios de
investigación. “La personas están aplicando esto en toda clase de animales, incluyendo
ratones, gusanos, moscas y pez cebra,” el dice. Científicos están usando interruptores
similares para estudiar todas las cosas desde el movimiento a la adicción al apetito.
“Esta tecnologías nos permiten el adelanto de la observación para la intervención activa
y el control.” Dice Gero Miesenbock, un neurocientífico en la Universidad de Yale.
Para sugerir movimientos o directamente sensaciones, el dice, “tu puedes imitar un
conexión fuerte entre la actividad mental y el comportamiento.”
Deisseroth espera que su tecnología llegue a ser un día no solo una herramienta de
investigación pero si un tratamiento en si mismo, usado junto con terapias que
estimulan eléctricamente grandes áreas del cerebro para tratar la depresión o la
enfermedad de Parkinson. Para la activación solamente de neuronas especificas, un
ingeniero especialista en interruptor de luz podría limitar los efectos de estas terapias.
Claro esta, que los investigadores necesitan resolver algunos problemas primero: ellos
necesitan encontrar métodos seguros de terapia genética para distribuir la interrupción
en la célula correcta, además un camino para limpiar con luz en lo profundo del cerebro.
“Este es un largo camino,” dice Deisseroth. “Pero los obstáculos no son insuperables.”
Entretanto, los neurocientíficos están usando nuevas herramientas poderosas en su
búsqueda para descubrir los secretos del cerebro.
BIBLIOGRAFIA
 http://www.technologyreview.com/special/emerging/index.aspx
INTEGRANTES
GISELLA MANTILLA
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NICOLAS SANCHO
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JORGE SUASNAVAS
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