Descubrir lo que está sucediendo en el cerebro de las personas con trastornos del equilibrio, como el vértigo, podría estar un paso más cerca después de una nueva investigación sobre el sistema vestibular, que controla el equilibrio y el movimiento.
Un equipo interdisciplinario de físicos ópticos y biólogos de la Universidad de Queensland ha encontrado una forma novedosa, usando pinzas ópticas o haces de luz enfocados, para comprender el sistema vestibular mientras los animales están quietos, sin moverse.
El profesor asociado de la Facultad de Ciencias Biomédicas Ethan Scott dijo que el sistema vestibular, que detecta la gravedad y el movimiento, era crucial para la supervivencia, pero los circuitos nerviosos que procesan la información vestibular no se entendieron completamente.
La profesora de la Facultad de Matemáticas y Física Halina Rubinsztein-Dunlop dijo que esta nueva investigación fue significativa porque demostró que la captura óptica era lo suficientemente potente y precisa para mover objetos grandes, y preparó el escenario para el mapeo funcional del procesamiento vestibular.
"Abre la puerta al uso de otras técnicas que pueden ayudarnos a comprender los circuitos neuronales en el cerebro que median la percepción vestibular y también pueden beneficiar a las personas con trastornos vestibulares como mareos, vértigo y desequilibrio", dijo el profesor asociado Scott.
"El sistema vestibular, que se encuentra en el oído interno en la mayoría de los mamíferos, siempre ha sido difícil de estudiar, porque era activo en respuesta al movimiento".
"El movimiento dificulta el registro usando neuronas en el cerebro, y esto ha complicado estudios anteriores del sistema vestibular", dijo.
"Necesitábamos una forma de activar el sistema vestibular sin que el animal se moviera"
La solución llegó en forma de física óptica y una técnica llamada atrapamiento óptico, o usando rayos láser altamente enfocados para sujetar y mover físicamente objetos microscópicos, similares a las pinzas.
"Al enfocar un láser en el borde de un objeto, podemos aplicarle fuerzas físicas", dijo la profesora Halina Rubinsztein-Dunlop, de la Facultad de Matemáticas y Física de la UQ.
La Dra. Itia Favre-Bulle, un posgrado en el momento del estudio y ahora un postdoc sobre la continuación del proyecto, trabajando con los equipos Scott y Rubinsztein-Dunlop, llevó esta teoría a la práctica usando el pez cebra como modelo.
El Dr. Favre-Bulle apuntó un láser infrarrojo hacia los otolitos, o piedras en las orejas, del pez cebra larval, colocando sobre ellos fuerzas similares a las fuerzas que resultarían del movimiento real.
Esto dio como resultado respuestas de comportamiento como las que muestran las larvas de pez cebra cuando se someten a estímulos vestibulares del mundo real, como la aceleración o la rodadura, a pesar de que los animales estaban quietos.
"Desde un punto de vista técnico, esto es emocionante porque estos son los objetos más grandes y ópticamente complejos que han sido manipulados con trampas ópticas, y la técnica fue efectiva a pesar de que los objetivos estaban en lo profundo de un animal vivo", Dr. Favre-Bulledijo.
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Materiales proporcionados por Universidad de Queensland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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