Descifrar el código de la vista
La retina es una capa fina de tejido nervioso situada en la parte posterior del ojo. Contiene una capa de células especializadas llamadas fotorreceptores que captan la luz entrante, la transforman en señales eléctricas y las transmiten a través de una compleja red de neuronas que incluye células bipolares y ganglionares. Estas pulen y amplifican las señales antes de enviarlas al encéfalo a través del nervio óptico. Sin embargo, existen muchos aspectos sobre nuestro sentido de la vista que siguen sin estar claros, como la forma en que estas señales eléctricas representan la información visual de escenas naturales con objetos del mundo real, el movimiento y las alteraciones en condiciones de iluminación.
Conocimiento del circuito neuronal de la retina
El objetivo principal del proyecto CODE4Vision, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, era comprender mejor el procesamiento de las señales visuales y crear estrategias terapéuticas para tratar las retinas enfermas. Los investigadores aplicaron un nuevo método de registro de señales neuronales en células retinianas junto con una potente técnica de análisis de datos. Colectivamente, estos elementos ayudaron a visualizar una parte importante del circuito retiniano: la disposición de las conexiones entre la capa de neuronas de salida de la retina y la capa precedente de entradas excitadoras. Los nuevos conocimientos sobre las conexiones en la retina condujeron a la elaboración de nuevos modelos matemáticos para describir cómo la retina codifica las escenas visuales naturales. «Ahora entendemos mejor por qué distintos tipos de neuronas de salida de la retina responden de forma diferente a la misma escena y cuáles son sus funciones en la vista», explica el investigador principal Tim Gollisch.
Tratamiento de las afecciones de la retina
La retinosis pigmentaria es una enfermedad ocular asociada a la degeneración de los fotorreceptores, que afecta a millones de personas en todo el mundo. Como no existe cura, se han realizado importantes esfuerzos para restablecer la vista. Una estrategia prometedora consiste en insertar proteínas fotosensibles en las neuronas retinianas supervivientes, convirtiéndolas en sensores de luz artificiales, un método conocido como optogenética. Las pruebas indican que la luz normal del entorno no provoca respuestas adecuadas en estos sensores de luz artificiales. Así pues, los investigadores de CODE4Vision calibraron el aparato de estimulación visual para alcanzar los niveles necesarios de luz brillante que activan los sensores de luz artificiales implantados dentro de la retina. Mediante la utilización del análisis y los modelos matemáticos de CODE4Vision, los investigadores pudieron perfeccionar las modificaciones para la proyección, lo que dio lugar a una mejor aplicación del tratamiento optogenético para la retinosis pigmentaria. Esto se validó en un modelo murino de la afección, en el que se observaron mejores respuestas mediante estimulación artificial. «Al hacer más natural la estimulación artificial de la retina, esperamos que al encéfalo le resulte más fácil comprender la escena visual, lo que conducirá a un mejor restablecimiento de las sensaciones visuales», subraya Gollisch.
El futuro de los tratamientos de restablecimiento de la vista
En conjunto, los hallazgos de CODE4Vision permiten comprender mejor cómo se orquesta el circuito neuronal de la retina y cómo procesa las escenas visuales naturales. «La investigación de la codificación de estímulos naturales por la retina es un proceso continuo, y planeamos actualizar y ampliar continuamente nuestros modelos», subraya Gollisch. El equipo también está interesado en desvelar de qué manera influye en esta codificación la información contextual, como la intensidad media de la luz o el contraste del entorno actual. Además, para mejorar el enfoque terapéutico de la estimulación artificial, probarán distintos tipos de moléculas fotosensibles con el fin de identificar las candidatas más prometedoras para su futura explotación clínica.
Palabras clave
CODE4Vision, retina, neuronas, sensor de luz artificial, fotorreceptores, células ganglionares, retinosis pigmentaria, restablecimiento de la vista
