Coincidiendo con el Día Mundial del Cerebro, que se celebra el 22 de julio, el Instituto Biofisika (CSIC, EHU y centro BERC - Basque Excellence Research Centre) destaca los avances de uno de sus equipos en la comprensión de la arquitectura microscópica del cerebro. El grupo liderado por Jan Tönnesen ha conseguido visualizar directamente el espacio extracelular (la diminuta región que separa las neuronas), un territorio hasta ahora prácticamente inaccesible para la observación en vivo.
Este espacio, clave en la comunicación neuronal, es donde se difunden los neurotransmisores que permiten el intercambio de señales entre células. “Tradicionalmente, la investigación se ha centrado en la neurona emisora y la receptora. Nuestro enfoque es entender cómo el propio entorno entre las neuronas modula esa señal”, explica Tönnesen, investigador principal.
El avance ha sido posible gracias a una nueva generación de microscopía de fluorescencia que permite observar estructuras a escala nanométrica. La técnica, conocida como super-resolution shadow imaging (SUSI), ofrece un contraste negativo que revela con gran precisión la geometría del espacio extracelular. Este enfoque abre la puerta a estudiar cómo su organización influye en procesos como la cognición, el envejecimiento cerebral o el desarrollo de patologías.
“Si tenemos éxito, en el futuro podremos canalizar mejor las terapias para enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson, o comprender cómo se produce el deterioro asociado a la edad y a factores biológicos”, señala Alejandro Fierro, personal investigador predoctoral del grupo. Su trabajo diario incluye el mantenimiento de cultivos celulares vivos mediante medios especializados, que permiten observar tejidos en condiciones controladas durante horas.
El laboratorio combina estos cultivos con soluciones diseñadas para reproducir el entorno energético del cerebro, altamente dependiente de la glucosa. Este control experimental facilita el estudio de la estructura y funcionamiento del tejido cerebral en condiciones próximas a las fisiológicas.
La posibilidad de analizar la complejidad estructural del cerebro con este nivel de detalle supone un salto significativo. “Ahora podemos observar aspectos que antes eran invisibles y entender mejor cómo se conectan las neuronas y cómo se genera la actividad cerebral”, añade Fierro.
Según la Organización Mundial de la Salud, las enfermedades neurológicas son una de las principales causas de discapacidad en el mundo, afectando a cientos de millones de personas. En concreto, el Parkinson impacta a más de 8,5 millones de personas a nivel global (OMS, 2022). Estos datos subrayan la relevancia de investigaciones que permitan avanzar en su comprensión y tratamiento.
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