FIBRA OPTICA

En La naranja mecánica, Anthony Burgess imaginó un método de condicionamiento pavloviano para provocar en el protagonista una aversión combinada hacia la violencia y el sexo. No tuvo éxito, pero el asombroso avance de la neurociencia puede encontrar pronto una forma más eficaz de lograr lo mismo, y también lo contrario: disparar el comportamiento agresivo de un individuo con un simple rayo de luz.

Dayu Lin, David Anderson y sus colegas del Instituto Tecnológico de California (CalTech) han identificado el circuito neuronal básico que subyace al comportamiento agresivo. Está situado en una subregión concreta del hipotálamo, una estructura alojada en la base del cerebro. Sus experimentos, que se presentan hoy en Nature , están hechos en ratones, pero el hipotálamo y sus subdivisiones son universales en los mamíferos. El sexo y la violencia también lo son, y es muy probable que unos circuitos muy similares existan también en los humanos.

Se pueden manipular circuitos cerebrales con la optogenética

Hay muchas formas de estropear un sistema y más de estropear el cerebro

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La forma más precisa de manipular circuitos cerebrales concretos es una técnica desarrollada en los últimos años llamada optogenética, porque usa tanto genes artificiales como moléculas activadas por la luz. Los detalles son muy complicados, pero la idea general es introducir en el cerebro -del ratón es este caso- unos genes diseñados para funcionar solo en ciertos tipos de neuronas, o que se puedan activar en una zona muy localizada del cerebro.

La información fluye por los axones, o prolongaciones de las neuronas, mediante unos canales que controlan el paso de varios iones (átomos con carga eléctrica) entre el interior y el exterior de la neurona. Los canales iónicos se van abriendo ordenadamente a lo largo del axón, y el baile de las cargas positivas y negativas que entran y salen transmite una corriente eléctrica axón abajo.

El pionero de la optogenética es el neurocientífico austriaco Gero Miesenböck, que a partir de 2002 ha estado poniéndolo a punto en moscas. Uno de los sistemas que se utilizan es un canal iónico que solo se abre si tiene a mano ATP, una molécula muy común en todos los seres vivos. Con un ingenioso diseño del gen que fabrica (o contiene la información para fabricar) el canal iónico, los científicos pueden meterlo en cualquier zona del cerebro de la mosca, como los circuitos neuronales de la reacción de huida.

Esa es la parte genética de la optogenética. La parte opto es la siguiente: el grupo de Miesenböck envolvió el ATP en otro compuesto químico que lo inutiliza. Pero ese compuesto es sensible a la luz, de modo que libera el ATP cuando le ilumina un rayo láser. En los experimentos iniciales de Miesenböck, el rayo láser disparaba los circuitos de la huida, sin que las moscas tuvieran razón objetiva alguna para salir zumbando.

Li y sus colegas han utilizado una variante en su trabajo con ratones. Los genes en este caso fabrican (contienen la información para fabricar) unos canales neuronales especiales, capaces de activarse por la luz, o por una luz de cierta longitud de onda concreta. La combinación de genes que solo se activan en ciertas zonas y de luces que solo inciden en cierto momento permite un control espaciotemporal muy fino en la manipulación de la actividad cerebral. Es así como Lin y sus colegas del CalTech han identificado con gran precisión los circuitos del hipotálamo que subyacen a los comportamientos agresivos.

La nomenclatura de la anatomía del cerebro puede resultar fastidiosa, pero en realidad es tan simple como consultar un mapa urbano. Si imaginamos el hipotálamo como un reloj, las zonas laterales ocuparían la posición de las tres y las nueve. La ventral estaría a las seis. Y las zonas ventromediales (VMH, por ventro-medial hypothalamus), a las que se refiere este trabajo, están a las cinco y a las siete. Dentro de ellas, la zona ventrolateral (VHMvl) es la más próxima a la periferia del reloj. Ese es el locus cerebral de la agresividad.

La mitad de las neuronas del VMHv se activan por igual en presencia de un macho o de una hembra, pero muchas se mantienen activas solo en uno de los dos comportamientos. Por tanto, los dos comportamientos parecen compartir algunos tipos de input. "La interacción entre el sexo y la violencia está profundamente enraizada en la arquitectura básica del cerebro", como dice el neurólogo Clifford Saper, de la Facultad de Medicina de Harvard.

Esta tecnología plantea la posibilidad de inhibir esos circuitos para refrenar el comportamiento agresivo. Los científicos han comprobado que la inactivación artificial de la región del hipotálamo VHMvl funciona bastante bien para reprimir los comportamientos agresivos: el 25% de los ratones se vuelven completamente pacíficos, y los demás muestran una agresividad más moderada de lo habitual. Por desgracia para las naranjas mecánicas del futuro, este efecto solo dura ocho días. Pero esto es consecuencia de la técnica concreta que han usado Li y sus colegas para bloquear la actividad de esas redes neuronales, basada en unos virus especiales.

Hay muchas formas de estropear un sistema, y muchísimas de estropear un sistema tan complejo como el cerebro. Por esta razón, el mero hecho de que la inactivación artificial del circuito hipotalámico VHMvl elimine el comportamiento agresivo no prueba que esa región sea el disparador esencial del comportamiento violento.

Pero Li y sus colegas han podido obtener también la prueba complementaria: que la activación artificial, mediante luz, de esos mismos circuitos dispara el comportamiento agresivo en situaciones anormales. Por ejemplo, contra las hembras en lugar de contra los machos intrusos, o incluso contra objetos inanimados como un guante inflado.

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