Projetor LCD é usado para ‘controlar’ neurônios e músculos de vermes

As telas de cristal líquido (LCD, na sigla em inglês) receberam um novo uso quando cientistas norte-americanos usaram projetores com a tecnologia para controlar o cérebro e músculos de vermes. Por meio do estímulo luminoso, os invertebrados podiam ser “comandados” a se movimentar na direção que a equipe da professora Hang Lu, da Escola de Química e Biologia Molecular do Instituto de Tecnologia da Geórgia, definia.

Explicado na publicação científica “Nature Methods”, o experimento é um avanço na área de optogenética, na qual a manipulação de genes, normalmente obtidos a partir de algas, é combinada com as luzes dos LCDs. Até então, somente animais maiores eram estimulados por essa técnica, com o implante de fibras óticas no cérebro das cobaias ou o uso de iluminação no corpo inteiro do animal.

Agora, com componentes baratos presentes nos aparelhos de LCD comuns, os cientistas norte-americanos conseguiram despertar ou inibir neurônios e células musculares de pequenas partes de organismos da espécie Caenorhabditis elegans. As luzes azul, vermelha e verde emitidas serviram para ativar proteínas fotossensíveis, obtidas a partir da modificação de genes colocados nos vermes, que chegam a apenas 1 milímetro de comprimento.

“A iluminação com LCD nos permite melhorar nossa habilidade para controlar, alterar, observar e investigar como neurônios e células musculares moldam o comportamento dos animais”, afirma Lu. “O componente central da iluminação que nós usamos na experiência está disponível no comércio comum, o que reduz muito a complexidade e o custo do sistema. Esperamos que essas vantagens façam a técnica ser mais empregada pela comunidade científicas nas pesquisas.”

A ferramenta desenvolvida por Hang Lu e pelos alunos Jeffrey Stirman e Matthew Crane foi financiada pelos Institutos de Saúde norte-americanos (NIH, na sigla em inglês) e pela Fundação Alfred P. Sloan. Nos testes, a equipe esperava o verme se movimentar em linha reta para lançar a luz com os LCDs, em intervalos regulares.

O resultado era a mudança do caminho seguido pelo animal, que passava a desenhar um “triângulo” ao se mexer. As informações geradas pelos projetores podiam ser atualizadas em menos de 40 milissegundos, alterando a posição, intensidade e cor da luz emitida.

Apesar do foco da pesquisa estar nas respostas mecânicas, a tecnologia de LCD pode também ser usada para estudar comportamentos químicos, térmicos e até visuais em outros estudos. Entre exemplos de bichos de pequeno porte analisados com esta ferramenta estão peixes e larvas de moscas.