El funcionamiento del cerebro puede estudiarse ahora con una precisión que hace algunas décadas parecía imposible. El desarrollo de la optogenética, una técnica que permite controlar células nerviosas mediante la luz, llevó este lunes 5 de octubre a tres investigadores a recibir el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026.
Los galardonados son el estadounidense Karl Deisseroth y los científicos alemanes Peter Hegemann y Georg Nagel, cuyos trabajos permitieron desarrollar herramientas para observar y modificar la actividad de determinadas células nerviosas.
El avance abrió una nueva vía para estudiar cómo los circuitos neuronales participan en procesos tan complejos como la memoria, el dolor, las emociones, la conducta social y la atención.
DE UNA ALGA A LAS NEURONAS
El origen de esta tecnología se encuentra en un organismo diminuto: la Chlamydomonas, un alga unicelular capaz de responder rápidamente a la luz.
A principios de la década de 1990, Hegemann comenzó a estudiar cómo este organismo detectaba la luz. Sus investigaciones lo llevaron a identificar proteínas capaces de responder a estímulos luminosos y que, al mismo tiempo, funcionaban como canales para el movimiento de iones.
Posteriormente, Georg Nagel comprobó experimentalmente que esas proteínas, conocidas como canalrodopsinas, podían abrirse cuando recibían luz.
Los resultados publicados en 2003 plantearon una posibilidad que terminaría transformando la investigación neurológica: utilizar esas proteínas para provocar actividad eléctrica en células mediante estímulos luminosos.
LA LUZ COMO INTERRUPTOR DE LAS NEURONAS
Karl Deisseroth llevó esa idea al terreno de la neurociencia.
Después de conocer los trabajos de Hegemann y Nagel, obtuvo el ADN necesario para producir canalrodopsina 2 y lo introdujo en células nerviosas cultivadas. Cuando estas células fueron expuestas a luz azul, respondieron de manera inmediata.
El siguiente paso fue llevar el procedimiento a organismos vivos. Deisseroth y sus colaboradores consiguieron utilizar la técnica para activar células nerviosas en cerebros de ratones.
Así comenzó a consolidarse la optogenética, una herramienta que permite activar o inhibir grupos específicos de neuronas mediante luz y estudiar qué ocurre cuando determinados circuitos cerebrales son manipulados.
MEMORIA, DOLOR Y CONDUCTA, BAJO EL LENTE DE LA CIENCIA
La importancia del método radica en que permitió pasar de observar la estructura del cerebro a estudiar con mayor precisión qué hacen sus circuitos.
La optogenética ha sido utilizada para investigar mecanismos relacionados con recuerdos específicos, percepción del dolor, sed, alimentación, comportamiento social y atención.
También ha permitido estudiar funciones como los ritmos circadianos y determinados procesos relacionados con la respuesta del organismo ante la activación del sistema inmunitario.
Para los investigadores, el cambio es fundamental: ya no se trata únicamente de saber dónde se encuentra una determinada función cerebral, sino de identificar qué células participan, cómo se comunican y qué sucede cuando se modifica su actividad.
UNA VENTANA PARA LAS ENFERMEDADES NEUROLÓGICAS
El alcance del método también se extiende al estudio de enfermedades y trastornos neurológicos y psiquiátricos.
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La optogenética ha contribuido a investigar procesos relacionados con depresión, ansiedad, esquizofrenia, Parkinson y Alzheimer, además de abrir líneas de investigación para posibles tratamientos.
Uno de los campos que ha despertado especial interés es la recuperación de la visión. Investigadores han explorado el uso de esta tecnología para estimular células de la retina en personas con determinados tipos de deterioro visual.
Sin embargo, estos avances no significan que la optogenética sea por sí misma un tratamiento disponible para todas estas enfermedades. Su principal aportación hasta ahora ha sido proporcionar una herramienta experimental para comprender con mayor precisión los mecanismos que intervienen en ellas.
UN MAPA FUNCIONAL DEL CEREBRO
El Comité Nobel destacó que la optogenética permite avanzar hacia una representación funcional del cerebro.
Durante décadas, la investigación neurológica permitió identificar regiones cerebrales asociadas con determinadas funciones. La nueva tecnología añade otra dimensión: permite estudiar la actividad de poblaciones específicas de células y observar cómo su funcionamiento modifica una conducta o una respuesta.
Los tres investigadores compartirán los 12 millones de coronas suecas destinados este año al premio.
Hegemann, nacido en Münster en 1954, es profesor sénior de Neurociencia en la Universidad Humboldt de Berlín. Nagel, nacido en Weingarten en 1953, desarrolla su trabajo académico en la Universidad de Würzburg. Deisseroth, nacido en Boston en 1971, es psiquiatra e investigador de la Universidad de Stanford.
El reconocimiento coloca en el centro de la investigación científica una pregunta que sigue abierta: cómo un conjunto de células y conexiones produce recuerdos, emociones, decisiones y comportamientos.
La optogenética no ha resuelto por completo ese misterio, pero sí ha proporcionado una herramienta para estudiarlo de una manera que antes no era posible.
