Ingenieros del Instituto de Tecnología del Massachusetts (EE.UU) publican en Nature Biotechnology un estudio sobre esa nueva técnica para sondear los circuitos neuronales que influyen en el hambre, el estado de ánimo y diversas enfermedades.
Con el uso de fibras equipadas con sensores, así como fuentes de luz para la estimulación optogenética, los investigadores demostraron que pueden controlar circuitos neuronales que conectan el intestino y el cerebro, con lo que podían inducir sensaciones de saciedad o comportamientos de búsqueda de recompensas manipulando células del intestino de los roedores.
En futuros trabajos, esperan explorar algunas de las correlaciones que se han observado entre la salud digestiva y afecciones neurológicas como el autismo y la enfermedad de Parkinson.
Aunque durante mucho tiempo se creía que el cerebro era “un tirano que enviaba información a los órganos y lo controlaba todo, ahora sabemos que hay mucha retroalimentación hacia el cerebro, la cual potencialmente controla algunas de las funciones que antes atribuíamos exclusivamente al control neural central", señaló la coordinadora del estudio, Polina Anikeeva, del MIT.
El equipo creó una interfaz con la que hicieron una serie de experimentos para demostrar que podían influir en el comportamiento manipulando tanto el intestino como el cerebro.
En primer lugar, utilizaron las fibras para administrar estimulación optogenética (basada en métodos genéticos y ópticos) a una parte del cerebro que libera dopamina.
Los ratones se colocaban en una jaula con tres estancias y cuando entraban en una de ellas los investigadores activaban las neuronas que transmiten dopamina, lo que hacía que tuvieran más probabilidades de volver en busca de la recompensa.
El equipo comprobó que también podían inducir ese comportamiento de búsqueda de recompensa influyendo en el intestino.
Para ello, utilizaron fibras en el intestino para liberar sacarosa, lo que también activó la liberación de dopamina en el cerebro e indujo a los animales a buscar la estancia en la que se encontraban cuando se les suministró sacarosa.
El siguiente paso fue probar que podían inducir el mismo comportamiento de búsqueda de recompensa omitiendo la sacarosa y estimulando optogenéticamente las terminaciones nerviosas del intestino que dan entrada al nervio vago, el cual controla la digestión y otras funciones corporales.
Consiguieron el mismo comportamiento que cuando se había usado la estimulación en el cerebro, pero ahora no estaban tocando este órgano. “Solo estimulamos el intestino y observamos el control de la función central desde la periferia”, explicó Anikeeva.
Los investigadores planean ahora utilizar esta interfaz para estudiar afecciones neurológicas que se cree que tienen una conexión intestino-cerebro. Por ejemplo, los estudios han demostrado que los niños autistas tienen muchas más probabilidades que sus compañeros de que se les diagnostique una disfunción gastrointestinal, mientras que la ansiedad y el síndrome del intestino irritable comparten riesgos genéticos.