Una proteína sensible a la luz encontrada originalmente en un alga terminó transformando la manera en que los científicos estudian el cerebro. Ese descubrimiento fue la base de la optogenética, una técnica que permite activar o inhibir células nerviosas específicas mediante luz y que acaba de recibir el reconocimiento más importante de la ciencia.
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2026 fue otorgado a Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel por sus descubrimientos sobre los canales iónicos activados por luz y el desarrollo de la optogenética.
La herramienta ha permitido estudiar con una precisión inédita cómo determinadas neuronas participan en procesos como los recuerdos, las emociones y el comportamiento.
Todo comenzó con un organismo microscópico
La historia de la optogenética comenzó lejos de un laboratorio dedicado al cerebro.
Peter Hegemann estudiaba Chlamydomonas, un alga verde unicelular capaz de orientarse hacia la luz. Para comprender cómo realizaba este proceso, investigó las proteínas responsables de detectar la iluminación.
A principios de los años 2000, Hegemann y Georg Nagel identificaron y caracterizaron proteínas conocidas como canalrodopsinas, capaces de responder directamente a la luz.
Cuando estas proteínas reciben determinadas longitudes de onda, permiten el paso de iones a través de la membrana celular y pueden generar cambios eléctricos.
Ese mecanismo terminó convirtiéndose en una herramienta para manipular células que normalmente no responden a la luz.
¿Qué es exactamente la optogenética?
La optogenética combina genética y óptica.
Primero, los investigadores introducen en determinadas células un gen que permite producir una proteína sensible a la luz, conocida como opsina. En el caso de las neuronas, esto hace que esas células puedan responder cuando reciben una determinada longitud de onda.
Después, los científicos utilizan una fuente de luz para estimularlas.
Dependiendo de la proteína utilizada, la luz puede aumentar o reducir la actividad de las neuronas. Lo importante es que el efecto puede dirigirse a determinados tipos de células, en lugar de estimular indiscriminadamente grandes grupos de neuronas.
En términos sencillos, la técnica permite convertir determinadas neuronas en células que responden a un interruptor luminoso.
Karl Deisseroth llevó la idea al cerebro
El descubrimiento de las proteínas sensibles a la luz fue solo el comienzo.
Karl Deisseroth, psiquiatra y bioingeniero de la Universidad de Stanford, ayudó a transformar este mecanismo en una herramienta para estudiar circuitos neuronales.
En 2005, su equipo consiguió introducir el gen de la canalrodopsina en neuronas y activar su actividad utilizando luz azul. Dos años después, demostraron que este mecanismo podía utilizarse en el cerebro de ratones vivos.
El avance permitió a los investigadores preguntar algo que durante mucho tiempo había sido extremadamente difícil de responder: qué ocurre cuando se activa o se silencia un grupo concreto de neuronas dentro de un cerebro vivo.
¿Por qué es tan importante?
El cerebro contiene una enorme cantidad de neuronas conectadas entre sí. Cuando una persona recuerda algo, siente miedo, toma una decisión o realiza un movimiento, participan circuitos neuronales complejos.
El desafío consiste en identificar qué células intervienen en cada proceso.
Las técnicas tradicionales de estimulación eléctrica pueden activar numerosas células al mismo tiempo y no siempre permiten distinguir con precisión qué población neuronal produjo determinado efecto.
La optogenética ofrece un nivel de especificidad mucho mayor porque los investigadores pueden seleccionar genéticamente determinadas células y después controlarlas con luz.
Esto permite pasar de observar simplemente la actividad cerebral a realizar experimentos que ayudan a establecer relaciones de causa y efecto.
La técnica ayuda a estudiar recuerdos y emociones
Una de las aplicaciones más importantes de la optogenética ha sido investigar cómo diferentes circuitos neuronales participan en la memoria, las emociones y el comportamiento.
Al activar o inhibir determinadas poblaciones de neuronas en animales de laboratorio, los científicos pueden analizar qué consecuencias tiene modificar esos circuitos.
La herramienta se utiliza actualmente en laboratorios de todo el mundo y ha permitido estudiar preguntas relacionadas con procesos que antes eran mucho más difíciles de manipular directamente.
Esto no significa que los científicos puedan simplemente “encender” un recuerdo humano con una linterna. La técnica requiere modificaciones genéticas específicas y sistemas especializados para llevar la luz hasta las células objetivo.
¿Se puede utilizar en humanos?
Aquí es donde conviene separar las posibilidades reales de la ciencia ficción.
La optogenética ha sido fundamentalmente una herramienta de investigación en modelos animales. Su utilización clínica en seres humanos todavía se encuentra en desarrollo y enfrenta importantes desafíos.
Entre ellos están conseguir introducir de manera segura los componentes genéticos necesarios, llevar luz hasta las células adecuadas y evitar daños en los tejidos.
Aun así, existen investigaciones que exploran aplicaciones terapéuticas. Uno de los campos más avanzados es la recuperación de determinadas funciones visuales en personas con enfermedades de la retina.
Por eso, el Nobel reconoce principalmente una revolución científica en la investigación y no una tecnología que actualmente permita controlar el cerebro humano de forma cotidiana.
La optogenética también tiene limitaciones
A pesar de su precisión, la técnica no es perfecta.
La luz no atraviesa fácilmente tejidos profundos y algunos de los sistemas utilizados tradicionalmente requieren llevar la iluminación hasta regiones específicas mediante fibras ópticas u otros dispositivos.
Además, determinadas longitudes de onda pueden tener limitaciones biológicas y la introducción de genes en células concretas plantea desafíos importantes cuando se piensa en aplicaciones médicas.
Por eso, una parte importante de la investigación actual busca desarrollar herramientas más seguras, precisas y adecuadas para posibles usos clínicos.
Tres científicos detrás de una nueva era de la neurociencia
El Nobel de Fisiología o Medicina 2026 reconoce una cadena de descubrimientos que comenzó con una pregunta aparentemente sencilla sobre cómo un organismo microscópico percibe la luz.
Peter Hegemann y Georg Nagel ayudaron a descubrir y caracterizar las proteínas que hicieron posible convertir la luz en una señal capaz de modificar la actividad celular.
Karl Deisseroth llevó ese principio a la neurociencia y contribuyó a convertirlo en una herramienta para manipular circuitos neuronales con una precisión que antes no era posible.
La importancia de la optogenética no está, por tanto, en que permita “manejar el cerebro” como una máquina a control remoto. Su verdadero valor científico está en algo mucho más preciso: permitir a los investigadores intervenir en células específicas y observar qué sucede cuando esas células cambian su actividad.
Gracias a esa posibilidad, la luz se convirtió en una nueva herramienta para descifrar algunos de los secretos más complejos del cerebro.
