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OPTOGENETICS

Thinking  about   the difficulties and slow progress in brain research, Crick (1999. 354: 221-25), wrote: "a)...When we  understand scientifically our perceptions, thoughts and emotions, the vision of ourselves and the universe will be totally transformed ...b) ... After identifying the different types  of neurons, the next big step will be  to put one or more neurons quickly, in on-off, using infrared light ... in a particular light sensitive cell”. If we wanted to scrutinize today, one of the avenues through which will pass  techno-science very fast in the coming years, the selected would be, no doubt : optogenetics. Some of   leading researchers in this area: Karl Deisseroth, Edward S. Boyden, Feng Zhang, Peter Hegemann, Gero Miesenböck, Georg Nagel, etc., may soon receive a Nobel Prize. Boyden (MIT), says that his  optogenetic investigations are possible because the brain (organ, about which many  thought we would never understand its operation), works  with binary codes that can be explored and understood, easily. If so, it would be possible for us to be bio-robots with binary codes programmed by nature or someone. Therefore,  artificial intelligence with programmable codes and emerging roles  should reach the same position and sophistication of modern human brains.

Current experiments in optogenetics, excite (on, gain of function) or inhibit (off, loss of function), brain cells of experimental animals in vivo, shooting rays of light rays  to  neuronal surfaces, previously sensitized with rhodopsin (protein sensitive to visible light), extracted  from environmental microorganisms, allowing researchers  to perform accurate temporary registers with optogenetic sensors for calcium, chlorides, voltages membranes, etc. Preconditioning of neurons is performed  translating opsin-genes (via  virus carriers), extracted from  envirommental, unicellular  fluorescent algae to  neurons of   experimental animals. Using channelrhodopsins to excite  neurons or silencing them with halorhodopsins,  allow us  a  better understanding about how normal and abnormal neural circuits, functions. It is  expected soon to know the causes of certain neurological diseases (Parkinson disease, autism, schizophrenia, drug addiction, anxiety, depression, etc.), to treat them properly. It is also expected to control inappropriate behavior of animals and why not of certain humans.

OPTOGENETICA

Reflexionando en torno a las   dificultades  y  lento  avance   de las investigaciones cerebrales, Crick (1999. 354:221-25), escribió: “a)…Cuando comprendamos científicamente  nuestras percepciones, pensamientos y emociones, la visión de nosotros mismos y del universo será totalmente transformada... b)…Tras identificar las diferentes clases  de neuronas, el  siguiente  gran paso será poner rápidamente,  una o varias neuronas  en on-off, usando luz infrarroja…en una   célula particular,  sensible  a la luz”. Si deseáramos  escudriñar hoy, alguna de las  avenidas por las que discurrirá aceleradamente  la  tecno-ciencia  en los próximos años, la seleccionada seria a no dudarlo, la  optogenética. Alguno de los investigadores  destacados  en  esta área: Karl Deisseroth, Edward S. Boyden, Feng Zhang, Peter Hegemann, Gero Miesenböck, Georg Nagel, etc., podría recibir pronto un    Premio Nobel. Boyden (MIT), sostiene que sus investigaciones  optogenéticas son posibles porque el  cerebro (órgano, del  que se pensaba que nunca entenderíamos  su funcionamiento),  trabaja  con códigos binarios, susceptibles de ser explorados y comprendidos, fácilmente.  De ser así, existiría la posibilidad de que seamos  bio-robots con códigos binarios programados por  la naturaleza o alguien.  Por tanto, la inteligencia artificial con códigos programables y funciones emergentes debería  alcanzar  la misma tesitura y sofisticación de los cerebros  humanos actuales.

Los experimentos optogeneticos actuales,  excitan (on, gain of function) o,  inhiben  (off, loss of function), neuronas cerebrales de animales de experimentación  in vivo, lanzando rayos de luz a  superficies  neuronales   acondicionadas  y sensibilizadas previamente  con   rodopsinas (proteínas sensibles a la  luz  visible), procedentes de microorganismos ambientales, permitiendo realizar registros temporales precisos con sensores optogeneticos  para el calcio,cloruros,voltajes de membranas,  etc. El acondicionamiento previo de las neuronas se realiza transportando genes-opsina (con virus),  extraídos de algas unicelulares fluorescentes ambientales a neuronas de animales de experimentación. excitando neuronas con channelrhodopsins o silenciándolas con halorhodopsins,  permitiendo  comprender mejor el funcionamiento de  circuitos neurales normales y patológicos, esperándose    conocer pronto, las causas de ciertas enfermedades neurológicas (E. de Parkinson, autismo, esquizofrenia,  adicción a drogas, ansiedad, depresión, etc.), para  tratarlas adecuadamente. Se espera asimismo controlar conductas inapropiadas de animales y porque no, de  ciertos  humanos.