El cerebro humano sigue siendo en gran medida una caja negra:cómo la red de señales eléctricas de rápido movimiento se convierte en pensamiento, el movimiento y la enfermedad siguen siendo poco conocidos. Pero es electrico para que se pueda piratear. La cuestión es encontrar un Manera fácil de manipular la señalización eléctrica entre neuronas.

Un nuevo estudio de la Universidad de Chicago muestra cuán diminuto, Los cables alimentados por luz podrían fabricarse con silicio para proporcionar estas señales eléctricas. Publicado el 19 de febrero en Nanotecnología de la naturaleza , el estudio ofrece una nueva vía para esclarecer, y quizás algún día tratar, los trastornos cerebrales.

Hace diez años, el mundo de la ciencia estaba lleno de especulaciones sobre una técnica recientemente descubierta llamada optogenética, que manipularía la actividad neuronal con luz. El problema es que hay que hacerlo con genética:insertando un gen en una célula diana que la haría responder a la luz. Desde entonces se han sugerido otras formas de modular las neuronas, pero una alternativa perfecta sigue siendo esquiva.

Un equipo dirigido por Asst. El profesor Bozhi Tian construyó cables minúsculos previamente diseñados para células solares. Estos nanocables son tan pequeños que cientos de ellos podrían colocarse uno al lado del otro en el borde de una hoja de papel, poniéndolos en la misma escala que las partes de las células con las que intentan comunicarse.

Estos nanocables combinan dos tipos de silicio para crear una pequeña corriente eléctrica cuando los golpea la luz. Oro, difundido por un proceso especial en la superficie del alambre, actúa como catalizador para promover reacciones electroquímicas.

"Cuando el cable está en su lugar e iluminado, la diferencia de voltaje entre el interior y el exterior de la celda se reduce ligeramente. Esto reduce la barrera para que la neurona dispare una señal eléctrica a sus células vecinas, "Dijo Tian.

El equipo probó el enfoque con neuronas de rata cultivadas en un laboratorio, y vio que de hecho podían activar neuronas para que dispararan estas señales eléctricas.

"Lo bueno de esto es que tanto el oro como el silicio son materiales biológicamente compatibles, "dijo la estudiante de posgrado Ramya Parameswaran, el primer autor del estudio. "También, después de que se inyectan en el cuerpo, estructuras de este tamaño se degradarían naturalmente en un par de meses ".

"Es un enfoque fundamental pero muy prometedor, "Dijo Tian. Ellos planean luego probar el sistema en animales, lo que podría ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo funcionan estas señales eléctricas en el cerebro, así como sugerir formas de abordar problemas como la enfermedad de Parkinson o los trastornos psiquiátricos.