Ver la actividad de sinapsis en neuronas vivientes

El cerebro alberga una red extraordinariamente compleja de células nerviosas interconectadas que están intercambiando de forma constante señales eléctricas y químicas a velocidades difíciles de seguir (las neuronas "disparan" señales a menudo a entre 50 y 100 veces por segundo). Ahora, unos científicos han logrado, gracias a un microscopio hecho a medida de sus objetivos, la observación más detallada hasta la fecha de las sinapsis vivas. Este avance abre las puertas a obtener detalles sin precedentes sobre cómo se comunican las neuronas.

Esta investigación pionera la ha realizado el equipo de Vitaly A. Klyachko, de la Universidad Washington en San Luis de Misuri, Estados Unidos.

Entender el funcionamiento detallado de una sinapsis (la conexión entre neuronas que gobierna cómo se comunican estas células entre sí) es vital para poder confeccionar modelos informáticos más fiables de las redes cerebrales y averiguar, a través de simulaciones con ellos o de otras maneras, cuáles son los mecanismos exactos mediante los cuales enfermedades tan diversas como la depresión, el Mal de Alzheimer o la esquizofrenia alteran el funcionamiento del cerebro.

Estudiar neuronas de rata activas, incluso si crecen en una placa de Petri, es todo un reto debido a su pequeñísimo tamaño. Además, se mueven, lo que dificulta mantenerlas enfocadas bajo grandes aumentos en un microscopio de luz.

Visión de las sinapsis mediante el nuevo microscopio. (Foto: Dario Maschi)

Para remediar esto, el microscopio hecho a medida usado por Klyachko y sus colegas posee una cámara muy sensible y que es extremadamente estable a temperaturas corporales. Sin embargo, la mayor parte de la innovación técnica procede del análisis de las imágenes. El modo de analizarlas ha permitido a estos científicos distinguir sucesos en las sinapsis, con gran precisión.

Hasta ahora, tales visiones detalladas de la zona activa se habían obtenido solo con microscopios electrónicos. Aunque alcanzan resoluciones de apenas unas decenas de nanómetros, esos microscopios solo pueden ofrecer fotos de las células, no filmaciones; no es posible visualizar con ellos células vivas. Para soportar el bombardeo de electrones, las muestras deben ser fijadas en una resina epoxi o congeladas, cortadas en rebanadas extremadamente delgadas y recubiertas en una capa de átomos de metal.

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