{"id":66995,"date":"2019-06-18T17:18:58","date_gmt":"2019-06-18T15:18:58","guid":{"rendered":"http:\/\/ibecbarcelona.eu\/?p=66995"},"modified":"2020-06-15T13:01:43","modified_gmt":"2020-06-15T11:01:43","slug":"mas-cerca-del-atlas-funcional-del-cerebro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/mas-cerca-del-atlas-funcional-del-cerebro\/","title":{"rendered":"M\u00e1s cerca del atlas funcional del cerebro"},"content":{"rendered":"<p>Los distintos tipos de neuroreceptores y su localizaci\u00f3n en el sistema nervioso est\u00e1n bien caracterizados. Sin embargo, su funci\u00f3n puede variar dependiendo de su ubicaci\u00f3n en la neurona o en diferentes regiones del cerebro y, hasta el momento, no exist\u00eda ning\u00fan m\u00e9todo que permitiera a los expertos conocer estas diferencias.<\/p>\n<p>Ahora, cient\u00edficos del <a href=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a<\/a> (IBEC) han desarrollado una t\u00e9cnica para determinar el rol de un neuroreceptor con gran precisi\u00f3n espacial y temporal. Este m\u00e9todo, trasladable a otros receptores y prote\u00ednas, proporciona una nueva herramienta para entender c\u00f3mo funciona el cerebro.<\/p>\n<p>Esta innovadora metodolog\u00eda abre la puerta a cartografiar un atlas funcional del cerebro. \u201cYa existen atlas del cerebro, mapas tridimensionales que nos permiten saber su anatom\u00eda y qu\u00e9 neuroreceptores hay en cada regi\u00f3n\u201d, explica Pau Gorostiza, l\u00edder del estudio, profesor de investigaci\u00f3n ICREA y responsable del <a href=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/nanoprobes\">Grupo de Nanosondas y Nanoconmutadores<\/a> del IBEC. \u201cPero a\u00fan no sabemos qu\u00e9 papeles puede jugar un mismo tipo de receptor en diferentes \u00e1reas cerebrales. Nuestra investigaci\u00f3n da nuevos pasos en el desarrollo de un atlas funcional del cerebro, una herramienta tan potente como necesaria para la neurobiolog\u00eda\u201d.<\/p>\n<h3><strong>Fotofarmacolog\u00eda y l\u00f3gica positiva<\/strong><\/h3>\n<p>Para entender la funci\u00f3n fisiol\u00f3gica de un receptor es necesario saber d\u00f3nde, c\u00f3mo y durante cu\u00e1nto tiempo lleva a cabo su actividad. Generalmente, este desaf\u00edo se aborda con t\u00e9cnicas basadas en la modificaci\u00f3n gen\u00e9tica y la farmacolog\u00eda.<\/p>\n<p>Sin embargo, estas metodolog\u00edas tienen varias deficiencias. En primer lugar, suponen la inhibici\u00f3n del receptor en todo el organismo, hecho que impide observar la funci\u00f3n espec\u00edfica del receptor en cada ubicaci\u00f3n. Adem\u00e1s, no es posible estudiar en detalle receptores esenciales, ya que inhibirlos puede provocar la muerte del animal.<\/p>\n<p>Pero la deficiencia m\u00e1s notable es inherente a la t\u00e9cnica en s\u00ed: \u00bfpodemos identificar la funci\u00f3n de un receptor bas\u00e1ndonos \u00fanicamente en lo que sucede cuando no est\u00e1 activo en un organismo? Aqu\u00ed es donde entra en juego la t\u00e9cnica desarrollada por el equipo de Gorostiza. \u201cHemos intentado aplicar una l\u00f3gica inversa, positiva. Hemos utilizado un f\u00e1rmaco que inhibe espec\u00edficamente el neuroreceptor mGlu<sub>5<\/sub>, y que, adem\u00e1s, es fotoconmutable. Esto significa que podemos activar los receptores all\u00ed donde iluminemos. Utilizando un l\u00e1ser de luz infrarroja pulsada, hemos conseguido activarlos con precisi\u00f3n de micr\u00f3metros (mil\u00e9simas de mil\u00edmetro) y a gran profundidad. De esta manera, hemos podido ver c\u00f3mo act\u00faa el neuroreceptor en diferentes regiones de una misma neurona\u201d, explica el experto.<\/p>\n<p>Adem\u00e1s de permitir el control espacial de la actividad del neuroreceptor, esta t\u00e9cnica proporciona un gran control en el tiempo de duraci\u00f3n de la actividad. \u201cPor primera vez, podemos aplicar farmacolog\u00eda en 4D: no solo controlamos a nivel tridimensional d\u00f3nde se activa el f\u00e1rmaco, sino que tambi\u00e9n podemos decidir por cu\u00e1nto tiempo. Basta con apagar el l\u00e1ser\u201d.<\/p>\n<p>La clave del estudio se encuentra en el uso de estimulaci\u00f3n de doble fot\u00f3n mediante l\u00e1seres infrarrojos pulsados. Hasta hace poco, las t\u00e9cnicas basadas en mol\u00e9culas fotoconmutables empleaban l\u00e1seres de luz continua violeta o azul (estimulaci\u00f3n de un fot\u00f3n) para activar estos compuestos, pero este m\u00e9todo no permite focalizar el est\u00edmulo en tres dimensiones. La estimulaci\u00f3n de dos fotones, inicialmente teorizada por Maria Goeppert Mayer, Nobel de F\u00edsica en 1965, y demostrada por los ganadores del Nobel de F\u00edsica en el 2018, Donna Strickland y G\u00e9rard Mourou, ha representado una revoluci\u00f3n para la visualizaci\u00f3n y la manipulaci\u00f3n de la actividad neuronal.<\/p>\n<p>\u201cEl cerebro es el \u00f3rgano m\u00e1s complejo que existe y, pese a que su anatom\u00eda y los genes que se expresan en \u00e9l se han caracterizado con gran resoluci\u00f3n, hasta ahora no exist\u00eda un m\u00e9todo con el que caracterizar la funci\u00f3n <em>in situ<\/em> de los receptores neuronales con resoluci\u00f3n espacial y temporal\u201d, asegura Silvia Pittolo, primera autora del trabajo y actualmente becaria Marie Sk\u0142odowska-Curie en la <a href=\"https:\/\/www.universityofcalifornia.edu\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Universidad de California<\/a> en San Francisco. \u201cNuestra investigaci\u00f3n puede servir como llave para desbloquear algunas de las inc\u00f3gnitas que esconde el cerebro y las redes que lo forman. Si logramos descifrar la funci\u00f3n espec\u00edfica de cada receptor dependiendo de su localizaci\u00f3n, estaremos m\u00e1s cerca de entender la totalidad de la red neuronal.\u201d<\/p>\n<p>El trabajo se ha realizado en colaboraci\u00f3n con cient\u00edficos del <a href=\"https:\/\/www.irbbarcelona.org\/es\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Instituto de Investigaci\u00f3n Biom\u00e9dica de Barcelona<\/a> (IRB), un centro que, igual que el IBEC, forma parte del <a href=\"https:\/\/bist.eu\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Barcelona<\/a> (BIST); as\u00ed como investigadores del <a href=\"http:\/\/www.cajal.csic.es\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Instituto Cajal<\/a>, la <a href=\"https:\/\/www.ub.edu\/web\/ub\/es\/index.html?\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Universidad de Barcelona<\/a> (UB), el <a href=\"https:\/\/www.iqac.csic.es\/es\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Instituto de Qu\u00edmica Avanzada de Catalu\u00f1a<\/a> (IQAC-CSIC), el \u00a0<a href=\"https:\/\/www.ciberned.es\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Centro de Investigaci\u00f3n Biom\u00e9dica en Red sobre Enfermedades Neurodegenerativas<\/a> (CIBERNED-ISCIII) y el <a href=\"https:\/\/www.ciber-bbn.es\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Centro de Investigaci\u00f3n Biom\u00e9dica en Red en el \u00e1rea tem\u00e1tica de Bioingenier\u00eda, Biomateriales y Nanomedicina<\/a> (CIBER-BBN).<\/p>\n<p><strong>Sobre el IBEC<\/strong><\/p>\n<p>El Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) es centro de Excelencia Severo Ochoa y miembro del Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Barcelona (BIST). Lleva a cabo investigaci\u00f3n interdisciplinaria de excelencia en la frontera de la ingenier\u00eda y las ciencias de la vida con el fin de generar nuevo conocimiento integrando campos como la nanomedicina, la biof\u00edsica, la biotecnolog\u00eda la ingenier\u00eda de tejidos y las aplicaciones de tecnolog\u00eda de la informaci\u00f3n en el \u00e1mbito de la salud. El IBEC fue creado en 2005 por la Generalitat de Catalu\u00f1a, la Universidad de Barcelona (UB) y la Universidad Polit\u00e9cnica de Catalu\u00f1a (UPC).<\/p>\n<p><strong>Art\u00edculo de referencia<em>: <\/em><\/strong><em>Silvia Pittolo,\u00a0Hyojung Lee,\u00a0Anna Llad\u00f3,\u00a0S\u00e9bastien Tosi,\u00a0Miquel Bosch,\u00a0L\u00eddia Bardia,\u00a0Xavier G\u00f3mez-Santacana,\u00a0Amadeu Llebaria,\u00a0Eduardo Soriano,\u00a0Julien Colombelli,\u00a0Kira E. Poskanzer,\u00a0Gertrudis Perea, and\u00a0Pau Gorostiza (2019). <\/em><a href=\"https:\/\/www.pnas.org\/content\/early\/2019\/06\/12\/1900430116\"><em>Reversible silencing of endogenous receptors in intact brain tissue using two-photon pharmacology<\/em><\/a><em>. <\/em><em>PNAS, 2019<\/em><em>, DOI: 10.1073\/pnas.<\/em> <em>1900430116<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<h3><img decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-66989 lazyload\" data-src=\"http:\/\/www.ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2019\/06\/PGorostiza_PNAS_500.jpg\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"535\" data-srcset=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2019\/06\/PGorostiza_PNAS_500.jpg 500w, https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2019\/06\/PGorostiza_PNAS_500-280x300.jpg 280w, https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2019\/06\/PGorostiza_PNAS_500-121x130.jpg 121w, https:\/\/ibecbarcelona.eu\/wp-content\/uploads\/2019\/06\/PGorostiza_PNAS_500-140x150.jpg 140w\" data-sizes=\"(max-width: 500px) 100vw, 500px\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" style=\"--smush-placeholder-width: 500px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 500\/535;\" \/>Cient\u00edficos del Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a desarrollan una t\u00e9cnica que permite saber cu\u00e1l es la funci\u00f3n espec\u00edfica de un receptor neuronal seg\u00fan su localizaci\u00f3n en el cerebro. El estudio, publicado en PNAS, se basa en la activaci\u00f3n de f\u00e1rmacos fotoconmutables con una precisi\u00f3n microm\u00e9trica y ofrece nuevas oportunidades en neurobiolog\u00eda.<\/h3>\n<\/p>\n<p>Esquizofrenia, depresi\u00f3n, miastenia\u2026 Un gran n\u00famero de enfermedades neurol\u00f3gicas tienen su origen en el mal funcionamiento de un receptor neuronal. Estas prote\u00ednas, tambi\u00e9n conocidas como neuroreceptores, son las encargadas de enviar y detectar neurotransmisores, sustancias qu\u00edmicas que permiten la comunicaci\u00f3n entre neuronas. <\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":66991,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[97],"tags":[1152],"post_formats":[],"class_list":["post-66995","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-noticias-de-investigacion","tag-pau-gorostiza-es"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.3 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>M\u00e1s cerca del atlas funcional del cerebro - Institute for Bioengineering of Catalonia<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/mas-cerca-del-atlas-funcional-del-cerebro\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"M\u00e1s cerca del atlas funcional del cerebro - Institute for Bioengineering of Catalonia\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Cient\u00edficos del Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a desarrollan una t\u00e9cnica que permite saber cu\u00e1l es la funci\u00f3n espec\u00edfica de un receptor neuronal seg\u00fan su localizaci\u00f3n en el cerebro. 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