🧩 Componentes Clave de la Optogenética

La canalrodopsina-2 (ChR2) es la opsina activadora más conocida. Cuando recibe luz azul (~470 nm), permite la entrada de iones sodio y calcio, despolarizando la neurona e iniciando la actividad eléctrica.

Variantes como ChrimsonR (luz roja, más tejido penetra) o ChETA (activación ultrarrápida) ofrecen versatilidad experimental.

Para inhibir neuronas, se usa halorhodopsina (NpHR), que transporta cloruro con luz amarilla (~580 nm), hiperpolarizando la membrana y silenciando la actividad.

Opsinas avanzadas como GtACR1/GtACR2 brindan inhibición rápida y potente mediante canales aniónicos.

Los vectores virales permiten introducir genes de opsinas en células específicas:

• Adenovirus: expresión rápida pero transitoria, útiles para estudios cortos.
• Lentivirus: integración estable, expresión prolongada — ideales para estudios a largo plazo.
• AAV: alta seguridad, baja inmunogenicidad y especificidad celular mediante diferentes serotipos y evolución dirigida.

Láseres: precisión, alta intensidad, ideal para focalizar regiones específicas con control microsegundo.

LEDs: económicos y versátiles, útiles en muchos entornos experimentales.

Micro-LEDs implantables: miniaturizados (<1 mm), eliminan cables y permiten estudios comportamentales libres.

Sistemas inalámbricos: iluminan sin restricciones mecánicas, permitiendo movimiento natural y equipados con telemetría remota.

Los sistemas de control sincronizan estimulación y registro neuronal en tiempo real:

• Open Ephys: plataforma open-source modular, permite personalización total y retroalimentación automatizada.
• NeuroNexus (sondas optoelectricas): combina estímulo y registro en un solo dispositivo microfabricado.
• Plexon: solución comercial robusta para adquisición de datos y análisis avanzado en modelos optogenéticos.