¿Cómo se enciende una neurona con luz? El Nobel de Medicina 2026

Este lunes 5 de octubre, el Instituto Karolinska de Estocolmo anunció el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2026. Se lo llevan tres científicos: el estadounidense Karl Deisseroth, de 54 años, psiquiatra y bioingeniero de la Universidad de Stanford, y los alemanes Peter Hegemann, de 71, de la Universidad Humboldt de Berlín, y Georg Nagel, de 73, de la Universidad de Würzburg. Se repartirán 12 millones de coronas suecas. La razón oficial: sus descubrimientos sobre los canales iónicos activados por luz y la optogenética.

Los titulares lo resumieron como "controlar neuronas con luz". Es cierto, pero se queda corto en lo más bonito. La pieza central de este Nobel de Medicina no viene de un hospital ni de un cerebro. Viene de un alga verde de una sola célula, Chlamydomonas, que vive en charcos y en suelos húmedos y que se pasa la vida nadando hacia la luz.

Así que la pregunta de hoy es doble: ¿cómo puede una proteína de un alga encender una neurona con un destello de luz azul, y por qué eso merece un Nobel si todavía no cura casi nada?

¿Qué es una neurona, vista como un circuito?

Una neurona es una pequeña batería con compuertas. Por dentro tiene una carga eléctrica un poco negativa respecto a lo de afuera, unos 70 milivoltios. Esa diferencia la mantiene la membrana, una piel de grasa que separa dos sopas de iones, átomos con carga eléctrica como el sodio y el potasio.

En esa piel hay poros que se abren y se cierran: los canales iónicos. Cuando se abren los adecuados, entran iones positivos y el interior se vuelve menos negativo. Si se pasa de cierto umbral, la neurona dispara: un pulso eléctrico breve, de todo o nada, que corre por su cable y le avisa a la siguiente.

Piensa en la cisterna del inodoro. El agua sube despacio, y cuando el flotador llega a cierta altura, se dispara la descarga completa. No hay media descarga. Las neuronas funcionan parecido: se van "llenando" de carga hasta un umbral, y entonces sueltan su pulso entero.

Durante un siglo, la neurociencia aprendió a escuchar esos pulsos con electrodos. Lo que no podía era apretar el botón de una neurona concreta, a voluntad, sin tocar a sus vecinas. Para eso hacía falta una compuerta que se abriera desde afuera, con algo que atravesara el tejido sin cables. Por ejemplo, la luz.

¿Cómo ve la luz un alga que no tiene ojos?

Chlamydomonas tiene dos flagelos, como dos brazos de nadador, y una mancha de color naranja que funciona como un ojo muy simple. Necesita luz para hacer fotosíntesis, así que nada hacia ella. La pregunta era cómo la detectaba.

Peter Hegemann llevaba años estudiando esa mancha. En 1991 mostró que la luz provocaba corrientes eléctricas en ella, y concluyó que el responsable era una rodopsina: una proteína que lleva adentro una molécula llamada retinal, pariente de la vitamina A. Es de la misma familia de las moléculas que te permiten ver estas letras.

El retinal es una bisagra. Cuando le llega un fotón, se dobla y cambia de forma, y la proteína que lo rodea cambia con él. Aquí entra la física que más me gusta de esta historia: un fotón de luz azul, de 480 nanómetros, lleva unos 2,6 electronvoltios de energía, justo lo que esta proteína sabe absorber para doblar la bisagra. Uno rojo lleva unos 2, y no encaja: la proteína lo deja pasar de largo. Por eso el interruptor original responde al azul.

Lo sorprendente vino en 2002 y 2003. Georg Nagel, que trabajaba en el Instituto Max Planck de Biofísica de Fráncfort con Ernst Bamberg, tenía un truco: tomar el gen de una proteína, meterlo en ovocitos de rana, unas células huevo enormes, y medir la electricidad que pasaba por ellos. Con genes del alga que había rastreado el grupo de Hegemann, encendió una luz sobre los ovocitos y vio pasar corriente. La proteína del alga no era un sensor que avisaba a un canal. Era el canal. Un poro que se abre solo cuando lo golpea la luz. La llamaron canalrodopsina.

¿Cómo se mete una proteína de alga en una neurona?

Con un virus mensajero, y ese fue el aporte del laboratorio de Karl Deisseroth. En 2005, con Edward Boyden, Feng Zhang, Bamberg y Nagel, publicó en Nature Neuroscience el primer trabajo que encendía neuronas de mamífero con canalrodopsina. Usaron un virus desactivado para llevar el gen del alga a neuronas cultivadas. Las neuronas fabricaron el canal y lo instalaron en su membrana. Luego, cada destello azul de unos milisegundos producía un pulso eléctrico, uno por destello, con la precisión de un metrónomo.

Lo genial es la palabra "genética" dentro de "optogenética". El gen se puede programar para que solo lo use un tipo de célula: las neuronas que fabrican dopamina, por ejemplo, o las que se activaron mientras un ratón aprendía algo. Es como si en un tablero con miles de cables pudieras pintar de fosforescente solo los rojos, y luego apagar la luz del cuarto. Al iluminar, solo responden esos.

Poco después llegó el complemento: otras rodopsinas, como la halorrodopsina, que con luz amarilla hacen lo contrario y apagan la neurona. Encender con azul, apagar con amarillo.

Ahora tenemos el interruptor. La pregunta que importa es para qué sirve.

¿Por qué un interruptor vale más que mil fotografías?

Porque permite pasar de mirar a preguntar. Y esta es, para mí, la idea que hace de este un Nobel enorme.

Durante décadas, la neurociencia trabajó sobre todo con correlaciones. Pones a una persona en un resonador, le muestras una cara asustada y ves que se enciende la amígdala. Grabas una zona del cerebro de un ratón y ves que se activa cuando el animal busca comida. Pero ver que dos cosas pasan juntas no te dice cuál causa cuál. Quien ha trabajado con datos lo sabe de memoria: la correlación no es causalidad. Los estadísticos llevan un siglo repitiéndolo, y en aprendizaje automático lo sufrimos todos los días.

La única forma limpia de saber si A causa B es intervenir: mueves A y miras si B cambia. Eso es lo que la optogenética le dio al cerebro.

El ejemplo más famoso es de 2012. El equipo de Susumu Tonegawa, en el MIT, con Deisseroth como coautor, marcó con canalrodopsina las neuronas del hipocampo de unos ratones que se activaron mientras aprendían a temer un lugar. Después los pusieron en un sitio distinto, sin nada que temer, y encendieron la luz. Los ratones se paralizaron de miedo. Esas pocas neuronas no estaban solo "asociadas" al recuerdo: encenderlas bastaba para traerlo de vuelta. Luis Alberto Carrillo Reid, del Instituto de Neurobiología de la UNAM, lo explica así: estas herramientas permiten observar y también manipular la actividad de grupos de neuronas, y probar qué relación causal tienen con una conducta.

El Nobel no premia una cura. Premia la posibilidad de hacerle al cerebro la pregunta "¿y si…?".

¿Ya cura algo la optogenética?

Muy poco, y creo que conviene decirlo claro. Para usarla en una persona hay que meterle un gen de alga en las neuronas correctas, de forma segura, y además llevar luz hasta tejidos profundos, donde la luz azul se dispersa enseguida. Cada uno de esos pasos es un problema abierto.

Donde más se ha avanzado es en el ojo, porque ahí la luz entra sola. En 2021, un equipo dirigido por José-Alain Sahel y Botond Roska publicó el caso de un hombre de 58 años, ciego por una retinosis pigmentaria diagnosticada cuarenta años antes. Le inyectaron en un ojo un gen de rodopsina y le dieron unas gafas que convierten la imagen en pulsos de luz. Tras meses de entrenamiento, pudo localizar, contar y tocar objetos sobre una mesa. Es un paciente y una mejora parcial, no una cura. Si quieres entender por qué un resultado así tarda años en llegar a la consulta, escribí sobre la distancia entre el laboratorio y la clínica.

Y hay una discusión que el comité no resolvió. Un Nobel se reparte entre tres personas como máximo. El artículo de 2005 tenía como primer autor a Edward Boyden, hoy en el MIT. Ernst Bamberg firmó los tres trabajos clave. Y Gero Miesenböck, hoy en Oxford, ya había encendido neuronas con luz en 2002 con otro sistema. Los seis compartieron en 2013 el Brain Prize, que entrega en Dinamarca la Fundación Lundbeck. Preguntado por Miesenböck durante el anuncio, un miembro del comité respondió que su documento de antecedentes reconoce el trabajo previo, y declinó hablar de personas concretas.

Mi opinión: la ciencia de este tamaño casi nunca cabe en tres nombres, y la regla del Nobel es más estrecha que la realidad.

Qué puedes hacer tú, hoy

• Cuando leas "científicos controlan la mente con luz", traduce: casi siempre son ratones, con una fibra óptica implantada y un gen introducido a propósito. Es importante, pero no es lo que sugiere el titular. Aquí tienes un método para leer noticias de ciencia.
• Desconfía de cualquier clínica que ofrezca "terapia optogenética" hoy. Fuera de ensayos clínicos controlados, no existe.
• Llena un vaso transparente con agua verde de un charco y déjalo junto a una ventana. Con suerte, en unas horas el verde se irá juntando del lado de la luz: algas como Chlamydomonas nadando hacia ella. Con un microscopio sencillo, de unos cien aumentos, las verás mover los flagelos. Esa es la escena que empezó todo.

Las personas que miraron un charco

Peter Hegemann dedicó años a preguntarse cómo un alga sabe dónde está el Sol. Nadie le pedía un tratamiento para el cerebro, y nadie podía saber que lo que encontraría terminaría en laboratorios de neurociencia de todo el mundo. Georg Nagel llevaba desde mediados de los noventa midiendo corrientes en ovocitos de rana, esperando que alguna proteína de microbio hiciera algo interesante. Y Karl Deisseroth, que todavía atiende pacientes como psiquiatra en Stanford, buscaba una herramienta para entender enfermedades que ve en su consulta. En 2021 contó esa parte en Projections, un libro sobre las emociones humanas a partir de sus pacientes.

La optogenética también se hace en nuestra región. Alejandro Schinder, de la Fundación Instituto Leloir y el CONICET en Buenos Aires, la usa desde 2008 para seguir a las neuronas que nacen en el cerebro adulto. Lo explica con una frase que vale por un capítulo: la proteína, "cuando recibe luz, abre un agujerito y por ahí pasan iones".

Mañana, martes, se anuncia el Nobel de Física, y ya veremos qué nos trae. Mientras tanto te dejo esta: si pudieras encender a voluntad un solo grupo de neuronas de tu cerebro, ¿cuál elegirías, y qué pregunta le harías?