¿Cómo descubren los científicos qué neuronas participan en un movimiento, un recuerdo o una emoción? Una manera es activar algunas y observar qué cambia. Hoy los investigadores pueden hacerlo con destellos de luz dirigidos a células seleccionadas. La herramienta se llama optogenética y su historia comenzó con un alga microscópica.
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 reconoce a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por sus descubrimientos sobre los canales iónicos activados por luz y la optogenética.
Chlamydomonas reinhardtii es un alga verde formada por una sola célula. Aunque es microscópica, puede detectar la luz y nadar hacia ella o alejarse, según le convenga. Al estudiar cómo responde a la luz, los científicos descubrieron que el alga contiene una proteína sensible a la iluminación.
En 2003, Nagel, Hegemann y sus colaboradores demostraron que esa proteína, la canalrodopsina-2, funciona como un interruptor: cuando le llega la luz, se abre un pequeño canal en la superficie de la célula por el que pasan partículas con carga eléctrica llamadas iones.
El paso de estos iones a través de la membrana genera una corriente eléctrica que modifica la actividad de la célula. Los investigadores comprobaron además que la proteína se comportaba de manera similar cuando la incorporaban a células de rana y de mamífero.
Las neuronas, por su parte, se comunican entre sí mediante señales eléctricas. En 2005, un equipo formado por Boyden, Zhang, Bamberg, Nagel y Deisseroth introdujo en cultivos de neuronas de rata el gen con las instrucciones para fabricar la canalrodopsina-2.
Al iluminarlas con pulsos de luz azul, consiguieron provocar impulsos eléctricos con una precisión de milésimas de segundo.
La luz funciona, entonces, como un interruptor, pero antes hay que instalarlo: las neuronas elegidas deben fabricar la proteína del alga. Solo así responderán a la luz como lo hace la canalrodopsina. Si se ilumina una neurona que no tiene la proteína, no se obtiene esa respuesta.
¿Y para qué sirve todo esto? Si los científicos sospechan que un grupo de neuronas participa en un movimiento, pueden activar esas neuronas con luz y ver qué pasa. Si el movimiento cambia, aparece o desaparece, obtienen evidencia directa de la función de esas células. Así, la optogenética permite activar o inhibir grupos específicos de neuronas y comprobar con gran precisión qué función desempeñan.
Convertir esta estrategia en un tratamiento es mucho más complicado. Requiere introducir los genes adecuados en las células correctas, hacer llegar la luz al tejido que se quiere tratar y demostrar que el procedimiento es seguro y eficaz.
Por eso, el gran valor de los experimentos de 2003 y 2005 está, sobre todo, en que sentaron las bases de una herramienta de investigación.
Lo que empezó como una pregunta sobre cómo un alga microscópica nada hacia la luz terminó en una herramienta capaz de revelar cómo funciona el cerebro.
Es un buen ejemplo de cómo la investigación básica, la que busca entender la naturaleza aunque no tenga una aplicación a la vista, puede cambiar la manera en que nos entendemos a nosotros mismos.
Si te ha interesado este tema te invitamos a consultar la siguiente bibliografía:
Boyden, E. S., Zhang, F., Bamberg, E., Nagel, G., & Deisseroth, K. (2005). Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity. Nature Neuroscience, 8(9), 1263–1268.
https://doi.org/10.1038/nn1525
Nagel, G., Szellas, T., Huhn, W., Kateriya, S., Adeishvili, N., Berthold, P., Ollig, D., Hegemann, P., & Bamberg, E. (2003). Channelrhodopsin-2, a directly light-gated cation-selective membrane channel. Proceedings of the National Academy of Sciences, 100(24), 13940–13945. https://doi.org/10.1073/pnas.1936192100
The Nobel Assembly at Karolinska Institutet. (2026, 5 de octubre). The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2026 [Comunicado de prensa]. NobelPrize.org.
Editores científicos: Dr. Iván D. Rojas Montoya/Dra. Sandra M. Rojas Montoya.
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