Nuestras historias favoritas de neurociencia de 2021
ARRIBA: MELANIE LEE; SUZAN ZUGUR Y HANS STRAKA; ALCANCE DEL PREMIO NOBEL NIKLAS ELMEHED; DRAGAN MÉRIC; EDUARDO FERNNDEZ, UNIVERSIDAD MIGUEL HERNNDEZ
Un Nobel sensato
El pasado 4 de octubre, el fisiólogo David Julius y el neurobiólogo Arden Patapoutian recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su trabajo sobre la temperatura, el dolor y la percepción del tacto. Julius investigó la sensación de ardor que experimentan las personas con los chiles e identificó un canal de iones, TRPV1, que se activa con el calor. Julius y Patapoutian luego informaron por separado sobre el canal de iones TRPM8 que detecta mentoles fríos en 2002. El grupo de Patapoutians pasó a descubrir los canales de iones PIEZO1 y PIEZO2 que están involucrados en la detección de la presión mecánica. El Comité Nobel escribió que el trabajo en parejas inspiró más investigaciones para comprender cómo el sistema nervioso detecta la temperatura y los estímulos mecánicos y que los laureados identificaron eslabones perdidos críticos en nuestra comprensión de la compleja interacción entre nuestros sentidos y el medio ambiente.
David Julius y Ardem Patapoutian NIKLAS ELMEHED PREMIO NOBEL DIVULGACIÓN
Interfaz del cerebro con las computadoras
Este año vio innovaciones en el aumento de las capacidades del cerebro al conectarlo a tecnología informática avanzada. Por ejemplo, una profesora de biología que perdió la vista hace 16 años pudo distinguir formas y letras con la ayuda de unas gafas especiales que interactuaban con electrodos implantados en su cerebro. De manera similar, una computadora conectada a un sistema de implante cerebral discernió las señales cerebrales para escribir a mano en un hombre paralítico, lo que le permitió escribir hasta 90 caracteres por minuto con una precisión superior al 90 por ciento. Dichos estudios son un paso adelante para las tecnologías que unen la neurociencia de vanguardia y la innovación computacional en un intento por mejorar la vida de las personas.
F. WILLETT ET AL./NATURE 2021/ERIKAWOODRUM
Comunicándose con soñadores
No es exactamente Inicio, pero Los investigadores informaron este año en Current Biology que pudieron comunicarse con personas que tenían sueños lúcidos. Usando una combinación de código Morse y comunicación verbal, los investigadores presentaron problemas matemáticos simples y preguntas de sí/no a los participantes del estudio, varios de los cuales respondieron correctamente usando señales oculares previamente establecidas. En una entrevista, el coautor Kristoffer Appel dijo que el estudio abre oportunidades para estudiar los sueños de forma más interactiva para explorar cuestiones tales como cómo se desarrollan las narrativas de los sueños.
ISTOCK.COM, CARLAMC
Cerebros alimentados por fotosíntesis  ;
En uno de los años de desarrollos más extraños, los investigadores pudieron suministrar oxígeno a los renacuajos utilizando microorganismos fotosintéticos, lo que permitió la función cerebral continua incluso en condiciones hipóxicas. El equipo inyectó algas fotosintéticas en renacuajos mantenidos en condiciones de bajo oxígeno y, tras la exposición a la luz, la concentración de oxígeno en los ventrículos de los animales aumentó y se reanudó su actividad cerebral. Aún así, la aplicabilidad de los hallazgos en animales en los que la luz no podría penetrar la piel y llegar al cerebro es limitada.
Un renacuajo de Xenopus laevis después de la inyección de cianobacterias en su corazónSUZAN ZUGUR Y HANS STRAKA
Vincular el tamaño y la fuerza de las sinapsis
Las sinapsis permiten que las neuronas se comuniquen entre sí a través de la liberación y recepción de neurotransmisores provocados por potenciales de acción eléctrica. Un estudio realizado por investigadores en Zúrich, Suiza, confirmó las sospechas de larga data de que las sinapsis con áreas de superficie más grandes son más fuertes, lo que significa que pueden liberar más neurotransmisores a una neurona receptora por impulso eléctrico. Los investigadores calcularon los tamaños de las sinapsis mediante microscopía electrónica y midieron la fuerza de las sinapsis registrando los cambios de voltaje con un pequeño electrodo en muestras de cerebro de ratón. Encontraron mayores cambios de voltaje en las sinapsis en las que los receptores de neurotransmisores se encuentran en un área de superficie más grande de la neurona, junto con datos que sugieren que se liberan múltiples vesículas de neurotransmisores con cada potencial de acción. Stephanie Rudolph, neurocientífica del Colegio de Medicina Albert Einstein que no participó en el estudio, dijo que este último hallazgo altera profundamente la forma en que pensamos sobre el modo predominante de transmisión sináptica.
ISTOCK.COM, K_E_N
Modelos cerebrales unicelulares
Resulta que los organismos modelo no necesariamente necesitan tener un cerebro para contribuir a la investigación en neurociencia. La levadura, que fue reconocida por primera vez como un modelo clave de enfermedades neurodegenerativas en la década de 1990, continúa brindando información valiosa sobre la neurociencia, especialmente a medida que avanza la tecnología biomédica. Los investigadores pueden inducir modificaciones genéticas a bajo costo, cultivar rápidamente células de levadura que imitan procesos de enfermedades y observarlas como un indicador simple del funcionamiento y la salud de las células, lo que ha beneficiado la investigación de una amplia gama de enfermedades neurodegenerativas durante décadas. Los estudios que utilizaron levadura revelaron los roles perjudiciales que juegan la agregación de proteínas y el control de calidad de las proteínas dañadas en la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la enfermedad de Huntington. Además, los investigadores han utilizado levadura para obtener información sobre el transporte entre el núcleo y el citoplasma en la ELA y la demencia, el funcionamiento mitocondrial defectuoso en la ataxia de Friedreich y el tráfico de vesículas deteriorado en la enfermedad de Alzheimer.
MODIFICADO DE LA BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA, KAGE MIKROFOTOGRAFIE GBR
Un hito controvertido
El fármaco Aduhelm (aducanumab) de Biogens para el Alzheimer fue aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. la enfermedad. Pero el fármaco generó rápidamente controversia centrada en si realmente marca una diferencia significativa en esa progresión, así como en su alto costo. La FDA aprobó el fármaco en contra de la recomendación de su propio panel asesor, varios miembros de los cuales renunciaron posteriormente y luego pidieron una investigación federal sobre su proceso de aprobación.
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