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La cocaína altera el cerebro desde la primera dosis

Descubren en roedores cómo en dos horas la droga modifica las estructuras en las que tiene lugar la memoria y el aprendizaje

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Ratones a los que se les administra cocaína muestran un rápido crecimiento en las nuevas estructuras del cerebro asociadas con el aprendizaje y la memoria, según un equipo de investigadores de la Clínica Ernest Gallo y el Centro de Investigación de la Universidad de California, en San Francisco, Estados Unidos. Los resultados sugieren una manera en la que el consumo de drogas puede llevar a un comportamiento de búsqueda de drogas que fomenta su uso continuo, según los científicos.

Los científicos utilizaron un microscopio que les permitió analizar directamente las células nerviosas en el cerebro de los ratones vivos y a las dos horas de administrarles una droga encontraron un aumento significativo en la densidad de las espinas dendríticas, las estructuras que soportan las sinapsis necesarias para la señalización, en la corteza frontal de estos animales. En contraste, los ratones que recibieron una solución salina no mostraron incremento alguno.

Los autores del estudio también hallaron una relación entre el crecimiento de nuevas espinas dendríticas y de aprendizaje asociado a la droga. Específicamente, los ratones en los que crecieron más espinas nuevas fueron aquellos que desarrollaron una preferencia más fuerte por estar en el lugar donde recibieron la cocaína en lugar de hacia la zona en la que se les administró la solución salina, según las conclusiones del estudio, que publica en su edición digital 'Nature Neuroscience'.

"Esto nos da un posible mecanismo de cómo los combustibles de consumo de drogas promueven aún más la búsqueda de drogas", dijo la investigadora principal, Linda Wilbrecht, de la Clínica Ernest Gallo, y ahora científica en la Universidad de Berkeley, pero que dirigió la investigación, mientras estaba en la Universidad de California. "Se ha observado que los consumidores de drogas a largo plazo muestran una disminución de la función en la corteza frontal en relación con las señales o tareas mundanas, y la función se incrementó en respuesta a la actividad o la información relacionada con las drogas", explicó Wilbrecht. "Esta investigación plantea cómo los cerebros de los usuarios de drogas pueden cambiar hacia aquellas asociaciones relacionadas con las drogas", añae.

Decisiones del cerebro

En todos los cerebros vivos hay un nivel básico de creación de nuevas espinas en respuesta a o en previsión del aprendizaje diario, señaló Wilbrecht. Al aumentar este crecimiento, la cocaína podría ser un estímulo para el superaprendizaje que refuerza la experiencia de cocaína, dijo.

La corteza frontal, que Wilbrecht llamó el "volante" del cerebro, controla funciones tales como la planificación a largo plazo, la toma de decisiones y otras conductas que implican mayor razonamiento y disciplina. Las células cerebrales en la corteza frontal que Wilbrecht y su equipo estudiaron regulan la producción de esta región del cerebro y pueden desempeñar un papel clave en la toma de decisiones. "Estas neuronas, que están directamente afectadas por el consumo de cocaína, tienen el potencial de generar un sesgo en la toma de decisiones", subrayó.

Wilbrecht dijo que los resultados podrían potencialmente permitir avanzar en la investigación de la adicción de los humanos por ayudar a identificar "lo que va mal en las cortezas frontales de los humanos adictos a las drogas y explicar cómo están relacionadas con las drogas señales que llegan a dominar los procesos de toma de decisiones del cerebro".

En el primero de una serie de experimentos, los científicos dieron inyecciones de cocaína a un grupo de ratones e inyecciones de solución salina a otro y, al día siguiente, se observaron las células del cerebro de los animales mediante un microscopio de escaneo láser de dos fotones. Los autores se sorprendieron al descubrir que, incluso después de la primera dosis, los roedores tratados con cocaína tuvieron más nuevas espinas dendríticas que los tratados con solución salina.

En otro ensayo, descubrieron que los animales que recibieron la cocaína estaban desarrollando nuevas espinas dendríticas a las dos horas de recibir el medicamento y que, en los días siguientes, las espinas inducidas por la cocaína registraron casi cuatro veces más conexiones entre las células nerviosas de las que se observaron en los animales tratados con solución salina.

En una tercera prueba, los investigadores dieron la cocaína a los ratones y solución salina a otro grupo de roedores, durante una semana, en cámaras distintas pero usando procedimientos idénticos. Cada cámara tenía sus propias características de diseño visual, textura y olor para distinguirla de la otra y, a continuación, se dejó a los ratones elegir a qué cámara ir. "Los animales que mostraron la mayor cantidad de espinas dendríticas sólidas, las espinas con la mayor probabilidad de desarrollarse en las sinapsis, mostraron el mayor cambio en la preferencia hacia la cámara en la que recibieron la cocaína", dijo Wilbrecht. "Esto sugiere que las nuevas espinas pueden ser material para la asociación que estos ratones han aprendido a hacer entre la cámara y el fármaco", agregó.