Biólogos
de la Escuela de las Artes y las Ciencias de la Universidad de Tufts en
Medford, Massachusetts (Estados Unidos) han logrado que ojos trasplantados
ubicados muy lejos de la cabeza en un modelo de rana puedan conferir visión sin
una conexión directa neural en el cerebro, según los resultados de su
investigación, publicada en 'Journal of Experimental Biology'.
"Uno
de los grandes retos es entender cómo el cerebro y el cuerpo se adaptan a
grandes cambios en la organización", afirma Douglas J. Blackiston, autor
principal del artículo. A su juicio, la investigación pone de manifiesto
"la notable capacidad del cerebro, o plasticidad, para procesar datos
visuales procedentes de los ojos fuera de lugar, incluso cuando se encuentran
lejos de la cabeza."
Blackiston
es asociado postdoctoral en el laboratorio del coautor Michael Levin, profesor
de Biología y director del Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo en
la Universidad Tufts. Levin señala: "El objetivo principal de la medicina
es algún día ser capaz de restaurar la función de las estructuras sensoriales
dañadas o faltantes mediante el uso de piezas de recambio biológicas o
artificiales. Hay muchas implicaciones de este estudio, pero el principal desde
un punto de vista médico es que no sea necesario hacer conexiones específicas
del cerebro en el tratamiento de trastornos sensoriales como la ceguera".
En
este experimento, el equipo extirpó quirúrgicamente ojos de un embrión primordio
donante, marcados con proteínas fluorescentes, los injertó en la región
posterior de embriones receptores, lo que indujo al crecimiento de ojos
ectópicos, y eliminó los ojos naturales de los receptores, dejando solo los
ectópicos. La microscopía de fluorescencia reveló distintos patrones de
inervación pero ninguno de los animales desarrooló nervios que conectaron los
ojos ectópicos con el cerebro o la región craneal.
Para
determinar si los ojos ectópicos transmitían información visual, el equipo
desarrolló un sistema controlado por ordenador de entrenamiento visual en el
que los cuadrantes de agua fueron iluminados por luces LED de color rojo o azul
y que podía administrar una descarga eléctrica leve a los renacuajos que
nadaban en un cuadrante particular. Un sistema de seguimiento de movimiento
equipado con una cámara y un programa informático permitió a los científicos
monitorear y registrar el movimiento de los renacuajos y la velocidad.
Un
poco más de 19 por ciento de los animales con los nervios ópticos conectados a
la columna vertebral demostró respuestas aprendidas a la luz, ya que nadaron
lejos de la luz roja, mientras que la luz azul estimuló su movimiento natural.
Su respuesta a las luces obtenida durante los experimentos no fue diferente de
la de un grupo control de renacuajos con ojos naturales intactos, una respuesta
que no demostraron renacuajos sin ojos o renacuajos que no recibieron ningún
choque eléctrico.
"Esto
nunca se ha demostrado antes --dice Levin--. Nadie se hubiera imaginado que los
ojos en el flanco de un renacuajo podían ver, sobre todo cuando sólo están
conectados a la médula espinal y no al cerebro". Según los autores, los
resultados sugieren una plasticidad notable en la capacidad del cerebro para
incorporar las señales de varias regiones del cuerpo en los programas de
comportamiento que se habían desarrollado con un diseño corporal específico y
diferente.
"Los
ojos ectópicos realizan la función visual", sentenció Blackiston, quien
destacó que El cerebro reconoce los datos visuales de los ojos que inciden en
la médula espinal. "Todavía tenemos que determinar si esta plasticidad en
el cerebro de vertebrados se extiende a los diferentes órganos ectópicos o a
órganos apropiados en las distintas especies", agregó este investigador.
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