Al igual que los antiguos exploradores, los neurocientíficos llevamos un siglo intentando completar una tarea que parecía inabarcable, trazar un mapa de las conexiones cerebrales, esa red creada por las sinapsis entre las neuronas. A medida que hemos ido reuniendo información hemos podido comprender mejor cómo funciona la compleja estructura del cerebro, lo que a su vez nos da las claves para entender algunos trastornos y enfermedades. En este camino se han usado métodos muy diversos. Uno de los últimos, y quizá de los más sorprendentes, es el uso de un virus mortal, la rabia.

El virus de la rabia se multiplica y viaja desde el lugar de la mordedura a través de un nervio y la médula espinal hasta llegar al cerebro. Una vez en el cerebro hace dos cosas asombrosas: inhibe por un lado el control de los impulsos generando una agresividad feroz y, por otro, genera una repulsión brutal hacia el agua. Del cerebro, el virus baja hasta las glandes salivares. Todo funciona como un mecanismo de relojería. La hidrofobia causa que aunque el individuo tenga una sed terrible no beba, lo que hace que su escasa saliva esté cargada de virus  y la agresividad y las alucinaciones hacen que el individuo muerda a otros seres vivos consiguiendo el objetivo del parásito, infectar a otros huéspedes.

En ese proceso, el virus usa una habilidad impactante: va saltando de neurona en neurona a través de las sinapsis. Un grupo de científicos de la Universidad de Harvard han creado una versión modificada genéticamente del virus de la rabia que permite trazar las conexiones neuronales.

La imagen corresponde a un marcaje de las conexiones de dos poblaciones de neuronas dopaminérgicas, las del área tegmental ventral (marcadas en verde) y las de la sustancia nigra (marcadas en rojo). Las primeras forman parte del circuito de recompensa, clave en la adicción a drogas. Las segundas del control motor, y son las que se ven afectadas en la enfermedad de Parkinson y en otros trastornos del movimiento.

Antes de inyectar el virus de la rabia, los científicos  infectaron primero el organismo con dos virus «ayudantes». La función del primero era que las neuronas dopaminérgicas generasen una proteína receptora, de manera que el virus de la rabia solo se introdujera en estas células. El segundo virus ayudante restauraba la habilidad del virus de la rabia para saltar de una neurona a otra. Los virus de la rabia estaban modificados genéticamente para expresar proteínas fluorescentes de colores lo que permitía visualizarlos y seguir las conexiones neuronales.

En la fotografía podemos ver el resultado de esta técnica, que ha permitido encontrar algunas conexiones que no se conocían anteriormente. Una fotografía tan bella como las cartas naúticas del siglo XVII.

Crédito de la imagen y agradecimiento:

Mitsuko Watabe-Uchida (Universidad de Harvard)

Naoshige Uchida (Universidad de Harvard)

Para leer más:

• Watabe-Uchida M, Zhu L, Ogawa SK, Vamanrao A, Uchida N (2012) Whole-brain mapping of direct inputs to midbrain dopamine neurons. Neuron 74(5): 858-873.
• http://scitechdaily.com/scientists-use-modified-version-rabies-to-trace-neural-pathways-in-the-brain/