Un nuevo sensor molecular permite observar en tiempo real cómo las neuronas reciben información química. El hallazgo amplía la comprensión de cómo se transmite y se integra la información en el cerebro.
Un equipo investigador de EE UU ha diseñado una proteína capaz de registrar las señales químicas entrantes de las neuronas, y no solo las salientes, como ocurría hasta ahora. Se trata de mensajes extremadamente sutiles basados en la liberación del neurotransmisor glutamato, fundamental en la comunicación cerebral y hasta hoy muy difícil de detectar en tejido vivo.
Han diseñado una proteína capaz de registrar las señales químicas entrantes de las neuronas, y no solo las salientes, como ocurría hasta ahora
“El cerebro humano no busca recordar, lo que busca es entender”
Descifrar el código del cerebro
El sensor creado, denominado iGluSnFR4 (pronunciado glue sniffer), actúa como un indicador molecular de glutamato con una sensibilidad sin precedentes. Es capaz de detectar las señales químicas más débiles que reciben las neuronas, lo que abre la puerta a estudiar cómo procesan miles de estímulos simultáneos y cómo, a partir de ellos, generan una respuesta. Estos cálculos neuronales están en la base de procesos como la toma de decisiones, el pensamiento, la memoria o la emoción.
El sensor es capaz de detectar las señales químicas más débiles que reciben las neuronas, lo cual permite a los investigadores seguir la conversación completa entre neuronas y no solo fragmentos aislados
“Es como leer un libro con todas las palabras desordenadas, sin entender el orden ni el significado”, explica Kaspar Podgorski, doctor en neurociencia, autor principal del estudio e investigador sénior del Allen Institute. “s”.
Con esta herramienta empezamos a ver cómo se conectan las neuronas entre sí y a comprender el sentido de esas ‘frases’ neuronale
El hallazgo tiene importantes consecuencias biomédicas. Las alteraciones en la señalización del glutamato están relacionadas con enfermedades como el alzhéimer, la esquizofrenia, el autismo o la epilepsia. Poder medir con precisión cómo reciben información las neuronas ayudará a identificar los mecanismos que fallan en estos trastornos y a localizar sus causas profundas.
Además, el nuevo sensor ofrece una ventaja clave para el desarrollo de fármacos. Las compañías farmacéuticas podrán evaluar cómo los tratamientos experimentales afectan a la actividad sináptica real, lo que podría acelerar la búsqueda de terapias más eficaces y específicas.
El sensor permitirá profundizar en las alteraciones del glutamato implicadas en enfermedades como el alzhéimer, la esquizofrenia, el autismo o la epilepsia.
Un esfuerzo colaborativo
El desarrollo de iGluSnFR4 es fruto de una estrecha colaboración entre distintos centros de investigación. “El éxito de este sensor se debe al trabajo conjunto iniciado en el Janelia Research Campus entre el proyecto GENIE y el laboratorio de Kaspar, y ampliado después con los estudios in vivo del grupo de Dinámica Neural del Allen Institute”, destaca Jeremy Hasseman, científico del HHMI. “Es un ejemplo claro de cómo la cooperación entre laboratorios e instituciones impulsa nuevos descubrimientos”.
Con esta herramienta ya disponible para la comunidad científica a través de Addgene, el repositorio internacional sin ánimo de lucro que distribuye material genético para investigación, los investigadores disponen de un recurso clave para observar cómo las neuronas reciben y procesan información. Un paso decisivo que acerca a la ciencia a desvelar algunos de los mayores misterios del cerebro humano.
Referencia:
Kaspar Podgorski et al. “Glutamate indicators with increased sensitivity and tailored deactivation rates”. Nature Methods (2025)