Más allá del banquillo: Una conversación con Ethan Scott

Fotografía de Bradley Kanaris

POR DELIA O´HARA

Fuente: Spectrum | 13/11/2021

Fotografía: Autism Spectrum

Los científicos del Instituto del Cerebro de Queensland proceden de distintos ámbitos académicos y trabajan juntos para entender los problemas sensoriales que suelen tener los autistas.

Los científicos del laboratorio de Ethan Scott en el Instituto del Cerebro de Queensland, en Brisbane (Australia), proceden de una docena de países diferentes, como Macedonia del Norte, Tahití y las Islas Seychelles. Sus especialidades son igualmente diversas y abarcan los campos de la genética, las matemáticas, la informática y la física óptica. Juntos, el equipo crea lo que Scott llama una "red de conocimientos" para entender los problemas sensoriales que suelen tener los autistas.

"Hemos tenido mucha suerte con la gente que hemos atraído", dice Scott, profesor asociado de neurociencia en la Universidad de Queensland. El propio Scott es un trasplantado: Creció en Newark, Delaware.

El trabajo de Scott se centra en el pez cebra, un pez tropical transparente originario del sur de Asia, cuyo cerebro puede observarse en acción en una medida que no es posible con ningún otro vertebrado, es decir, con las herramientas adecuadas. Su equipo utiliza modelos de autismo de pez cebra para investigar cómo los circuitos cerebrales sensoriales pueden diferir en las personas con autismo. En la búsqueda de los secretos neuronales del pez cebra, Scott está dispuesto a incursionar en disciplinas desconocidas, como la física y las matemáticas. "Me entusiasma mucho obtener resultados novedosos, y a menudo esto requiere poner en juego nuevos enfoques", dice.

Scott afirma que también está comprometido con la diversidad social y la equidad, especialmente en lo que respecta al género, y ha trabajado con su universidad para desarrollar prácticas de contratación más equitativas. Habló a Spectrum de su madre feminista, de la transmisión de partidos de béisbol en invierno y de un truco que hace que los peces cebra inmóviles "crean" que están girando.

Spectrum: ¿Cuál es la gran pregunta que impulsa su investigación?

Ethan Scott: Es la siguiente: ¿Cómo perciben y responden los animales al mundo que les rodea?

Ahora viene la parte divertida, en la que la "gran pregunta" se divide en un montón de preguntas más pequeñas: ¿Cómo se integra la información de los distintos sentidos? ¿Cómo cambia el procesamiento en respuesta a estímulos repetidos? ¿Cómo influye la experiencia reciente, o el contexto, en el procesamiento sensorial? ¿Cómo se alteran las redes sensoriales en los trastornos psiquiátricos?

S: ¿Cómo está respondiendo a esas preguntas?

ES: Uno de los retos del estudio de las redes sensoriales siempre ha sido que las imágenes funcionales de todo el cerebro -la resonancia magnética funcional, por ejemplo- no resuelven las neuronas individuales, y los enfoques específicos como la electrofisiología no pueden ver todo el cerebro. Ninguno de los dos enfoques revela las redes sensoriales tal y como son: poblaciones de neuronas grandes, diversas y distribuidas.

El pez cebra es el único modelo de vertebrado en el que es posible obtener imágenes de células individuales en todo el cerebro. Además, sus larvas son pequeñas, transparentes y se desarrollan al aire libre. Tenemos un sistema en el que podemos ver todo el cerebro funcionando con resolución celular: decenas de miles de neuronas a la vez.

S: ¿En qué consiste ese sistema?

Detectamos el calcio que se libera de forma natural dentro de las neuronas activas. Lo hacemos expresando proteínas fluorescentes de unión al calcio en las neuronas del pez cebra de todo el cerebro. Cuanto más altos sean los niveles de calcio en una célula, más fluorescencia veremos, y así sabemos qué neuronas están activas en un momento determinado. Detectamos la señal de fluorescencia utilizando algo llamado microscopio de lámina de luz.

Nuestros microscopios de lámina de luz, que construimos a medida, proporcionan una fina lámina de luz bien enfocada que ilumina un plano del cerebro del animal a la vez. Si movemos la lámina de luz y el plano focal muy rápidamente, podemos recoger imágenes a diferentes profundidades en un corto período de tiempo. Esto revela la actividad de decenas de miles de neuronas, muestreadas dos veces por segundo, en todo el cerebro.

Seguimos esta actividad cuando el pez cebra detecta y responde a los estímulos sensoriales. Mediante una serie de enfoques matemáticos, modelamos cómo fluye la información a través del sistema y cómo cambia este flujo de información en modelos genéticos de autismo.

Trabajo instrumental: Ethan Scott realiza ajustes en uno de los microscopios de lámina de luz personalizados de su laboratorio.

S: Este trabajo requiere muchos tipos de conocimientos especializados. ¿Cómo los ha reunido?

ES: He tenido mucha suerte de contar con grandes personas en mi laboratorio que han aportado conocimientos de otros campos. Por ejemplo, Itia Favre-Bulle, investigadora postdoctoral en mi laboratorio, es física óptica de formación. Construyó nuestros microscopios de lámina de luz y esculpió la luz en hologramas personalizados para llevar a cabo la optogenética -una forma de estimular artificialmente determinados conjuntos de neuronas con luz- dentro del cerebro intacto del pez cebra. Para ella, esto no era más que una parte de la caja de herramientas de la física, pero para nosotros, los neurocientíficos, era un arte de magia.

Su mejor truco consistió en utilizar "pinzas ópticas" -haces de luz enfocados que aplican fuerza a los objetos a los que se dirigen- en los huesos de las orejas de las larvas de pez cebra para hacerles creer que están girando aunque estén inmóviles. Como las larvas estaban quietas, pudimos ponerlas bajo nuestro microscopio de lámina de luz y describir la red vestibular de todo el cerebro, lo que habría sido imposible si hubiéramos hecho girar al animal. Fue una proeza creativa y técnica por su parte, y fue muy divertido participar en ella.

S: ¿Cómo ayuda su trabajo a las personas con autismo?

ES: Muchas personas del espectro tienen un procesamiento sensorial atípico: hipersensibilidad auditiva, por ejemplo, o problemas para combinar información de dos sentidos. Estudiamos las redes sensoriales y el modo en que los cerebros de los modelos animales de autismo procesan los estímulos sensoriales de forma diferente a los animales de control.

En 2020, por ejemplo, informamos de cambios en las redes cerebrales auditivas que parecen subyacer a la hipersensibilidad auditiva en un modelo de pez cebra del síndrome X frágil. Esto apunta a un posible mecanismo de dicha hipersensibilidad en el X frágil y el autismo.

S: ¿Cómo ha afectado la pandemia a su trabajo?

ES: Ha cambiado mi forma de gestionar un laboratorio. Siempre trato de vigilar el bienestar de mi gente, pero durante COVID-19, ha sido todo mi trabajo. Tengo muchos miembros internacionales del laboratorio que se han separado de sus parejas o familias, y otros que deberían unirse a nosotros pero están atrapados en el extranjero. Nuestro sentido de comunidad y apoyo mutuo ha sido esencial para mantenernos a flote. Ha reforzado mi opinión de que un laboratorio tiene que ser primero una comunidad positiva y después un equipo científico.

S: Usted es muy activo en cuestiones de equidad y diversidad. ¿Qué hace y por qué?

ES: He trabajado en mi universidad y con la Sociedad Australiana de Neurociencia en temas de equidad y diversidad, centrándome especialmente en la equidad de género. Mi especialidad ha sido la búsqueda de empleo, las entrevistas y la contratación, que están plagadas de prácticas diseñadas por y para los blancos.

Mi madre es una profesora jubilada y una poderosa feminista, y creo que crecí esperando que las mujeres tuvieran éxito y ocuparan puestos de liderazgo. Crecer en este entorno fue bueno para mi imagen de las mujeres, pero puede haberme dejado ingenua ante lo profundas y omnipresentes que son las desigualdades de la sociedad. Crear mi propio laboratorio y orientar a las mujeres -y trabajar junto a colegas femeninas que han luchado contra los prejuicios institucionales- me ha dejado claro lo mucho que tenemos que avanzar, tanto institucional como culturalmente. Criar a dos niños también me ha abierto los ojos en cuanto a las presiones y expectativas de género que la sociedad aplica a los niños.

S: Usted creció en Estados Unidos, ¿cómo acabó en Australia?

ES: Mi posdoctorado estaba en San Francisco, California, y el de mi compañera en Santa Bárbara, California, y este arreglo se hizo bastante viejo después de un par de años. A ella le hicieron una gran oferta como jefe de laboratorio aquí, y a mí también me ofrecieron un puesto de jefe de laboratorio. Con dos ofertas de titularidad de una buena universidad en un lugar agradable, el Océano Pacífico parecía un obstáculo bastante pequeño.

S: ¿Cómo es un día típico para usted?

ES: Por lo general, llevo a mis hijos, de 8 y 11 años, al colegio y desde allí voy en bicicleta al trabajo. Cuando no estoy enseñando o en reuniones, estoy escondida en mi oficina escribiendo subvenciones o manuscritos, o estoy husmeando por el laboratorio hablando con el equipo. Al igual que muchos científicos, vivo para el momento en que los nuevos datos han caído y podemos hacer nuestras primeras interpretaciones tentativas, por lo que estoy estudiando los datos frescos con los miembros de mi laboratorio siempre que sea posible.

Aproximadamente una vez a la semana trabajo desde casa, lo que es bueno si quiero concentrarme en algo sin interrupciones. Además, a mi perro le encanta la compañía. Por la noche, cocino, ceno con la familia y les cuento cuentos a los niños.

S: ¿Qué escucha mientras trabaja?

ES: Si estoy haciendo algo que requiere concentración, no puedo soportar la música con letra o un gran rango dinámico, así que tal vez sólo algo de música coral temprana o piano solo, o más a menudo, sólo silencio. Si el trabajo es ligero y el momento es propicio, transmito la emisión de un partido de los Giants de San Francisco por la radio. En Australia lo emiten a mediodía durante el invierno, lo cual es bastante extraño, pero me he acostumbrado a ello.

S: ¿Qué hace para divertirse?

ES: Divertirse suele significar encontrar formas de desconectar en familia. Nos hemos aficionado al tiro con arco y vamos una o dos veces a la semana a disparar. También me gusta trabajar la madera como hobby desde que tomé clases nocturnas de carpintería en el San Francisco City College como postdoc. Los niños están llegando a una edad en la que puedo hacer que participen en proyectos de fabricación de muebles, y eso es un gran tiempo de calidad.

Además, salimos al exterior siempre que podemos. Nos encanta llevar a todo el equipo a pasear por la playa o a hacer senderismo por la selva. Somos campistas de tres estaciones, pero no de la manera que los norteamericanos esperarían; aquí es hermoso en invierno, pero demasiado caluroso en verano.

S: ¿Cuántos correos electrónicos sin leer hay en su bandeja de entrada ahora mismo?

ES: Cero. Los correos electrónicos no leídos me dan ansiedad.

Tiempo de calidad: Scott colabora con su hijo en un proyecto de carpintería.