Una neurona procesando pensamientos negativos (rojo) y otra positivos (verde) / MIT
En la vida, todos los comportamientos posibles se resumen en dos:
buscar placer y evitar el dolor. Lo dice la neurocientífica del
Instituto Tecnológico de Massachusetts Kay Tye. Para hacerlo y seguir
vivo hace falta un cerebro capaz de almacenar memoria emocional,
recuerdos malos y buenos que nos dicen cómo actuar cuando volvemos a
encontrar amenazas o premios. Por ahora es un misterio cómo diferentes
redes de neuronas dentro del encéfalo se encargan de procesar toda esa
información. Para intentar aclararlo, un nutrido equipo de
neurocientíficos de EE UU ha analizado en directo el cerebro de ratones
que experimentaban dolor o placer gracias a nuevas técnicas de
neuroimagen. Los resultados muestran que los circuitos cerebrales que
controlan las experiencias positivas y negativas están conectados y
pueden anularse unos a otros. Las experiencias dolorosas no solo serían
malas por sí mismas sino que además debilitarían la capacidad para
procesar nuevas sensaciones agradables. Esto, piensa Tye, puede tener
importantes implicaciones para el estudio de trastornos como la
ansiedad, la depresión o la adicción a las drogas que podrían originarse
cuando estas conexiones se desbaratan.
“Estos circuitos son muy parecidos en ratones y humanos y creo que nuestros hallazgos pueden ser muy relevantes para las personas”, explica a Materia Tye. Su equipo presenta hoy en Nature una instantánea de esos dos entramados de neuronas en pleno funcionamiento. Lo han conseguido introduciendo moléculas fluorescentes en el cerebro de ratones que bien sufrían unas pequeñas descargas eléctricas o recibían una golosina justo después de escuchar un sonido de alarma. Así han podido dilucidar qué neuronas intervienen en cada uno de los circuitos y, más importante aún, han visto cómo ambos están interconectados. Para comprobar cómo funciona cada uno, el equipo de Tye ha utilizado una técnica muy novedosa conocida como optogenética y que permite activar o desactivar una parte del cerebro a voluntad con luz. Eso les ha permitido demostrar que cuando se estimulan los circuitos que canalizan las experiencias placenteras, el circuito opuesto se bloquea y los ratones pierden la capacidad de aprender de experiencias dolorosas y viceversa.
Hasta ahora, la mayoría de estudios mostraban que el cerebro usa una sola parte para codificar experiencias buenas y malas: la amígdala basolateral. El estudio publicado hoy desvela que ambos circuitos, formados por miles de neuronas, parten de este lugar para bifurcarse a través de sinapsis, o conexiones con otras neuronas, en partes del cerebro específicas para buenos recuerdos y sentimientos de recompensa (el núcleo accumbens) o dolor y miedo (la amígdala centromedial). El equipo, financiado por el Instituto Nacional de Salud Mental de EE UU, ha podido caracterizar la anatomía y la genética de ambos circuitos cerebrales que explican la extraña compenetración entre ambos, “como si fueran un péndulo”, define Tye.
“Nuestro trabajo muestra que hay una interacción entre la valencia positiva y negativa [de las sensaciones] y creemos que por eso es relevante para el estudio psiquiátrico”, resalta. “El estrés crónico y la ansiedad grave pueden conducir a la depresión, que puede estar relacionada con la supresión de los circuitos de recompensa debido a que los circuitos del dolor o el miedo están hiperactivos”, detalla.
El neurocientífico español Luis de Lecea, que no ha participado en la investigación, subraya su importancia para entender el funcionamiento del encéfalo en un nivel de detalle impensable hasta ahora. “La amígdala era una zona muy difícil de investigar porque es como un ovillo en el que las neuronas están enredadas”, señala. El nuevo trabajo ha sido el primero en desvelar que la valencia positiva o negativa de las emociones no depende de la neurona en sí, sino de sus conexiones con otras neuronas en otras partes del cerebro, resalta De Lecea, que dirige un grupo de investigación en la Universidad de Stanford (EEUU) sobre estrés y adicción. El trabajo entronca con toda una nueva disciplina dentro de la neurociencia que, gracias a la optogenética, está “redescubriendo el cerebro y observando la estructura detallada de sus conexiones tanto en un cerebro sano como en distintas enfermedades”, resalta. El objetivo final, claro, es saber si se puede reconectar el cableado para curarlas.
“Estos circuitos son muy parecidos en ratones y humanos y creo que nuestros hallazgos pueden ser muy relevantes para las personas”, explica a Materia Tye. Su equipo presenta hoy en Nature una instantánea de esos dos entramados de neuronas en pleno funcionamiento. Lo han conseguido introduciendo moléculas fluorescentes en el cerebro de ratones que bien sufrían unas pequeñas descargas eléctricas o recibían una golosina justo después de escuchar un sonido de alarma. Así han podido dilucidar qué neuronas intervienen en cada uno de los circuitos y, más importante aún, han visto cómo ambos están interconectados. Para comprobar cómo funciona cada uno, el equipo de Tye ha utilizado una técnica muy novedosa conocida como optogenética y que permite activar o desactivar una parte del cerebro a voluntad con luz. Eso les ha permitido demostrar que cuando se estimulan los circuitos que canalizan las experiencias placenteras, el circuito opuesto se bloquea y los ratones pierden la capacidad de aprender de experiencias dolorosas y viceversa.
Hasta ahora, la mayoría de estudios mostraban que el cerebro usa una sola parte para codificar experiencias buenas y malas: la amígdala basolateral. El estudio publicado hoy desvela que ambos circuitos, formados por miles de neuronas, parten de este lugar para bifurcarse a través de sinapsis, o conexiones con otras neuronas, en partes del cerebro específicas para buenos recuerdos y sentimientos de recompensa (el núcleo accumbens) o dolor y miedo (la amígdala centromedial). El equipo, financiado por el Instituto Nacional de Salud Mental de EE UU, ha podido caracterizar la anatomía y la genética de ambos circuitos cerebrales que explican la extraña compenetración entre ambos, “como si fueran un péndulo”, define Tye.
“Nuestro trabajo muestra que hay una interacción entre la valencia positiva y negativa [de las sensaciones] y creemos que por eso es relevante para el estudio psiquiátrico”, resalta. “El estrés crónico y la ansiedad grave pueden conducir a la depresión, que puede estar relacionada con la supresión de los circuitos de recompensa debido a que los circuitos del dolor o el miedo están hiperactivos”, detalla.
Redescubrir el cerebro
Usar la optogenética en humanos para regular ambos circuitos es imposible, pero este equipo y muchos otros piensan que las enseñanzas de este tipo de estudios pueden encaminarse hacia la búsqueda de nuevos tratamientos. “Desvelando el perfil genético de estos circuitos intentamos dirigirnos a un futuro en el que tengamos nuevos medicamentos o tratamientos que, al contrario que las drogas actuales, se dirijan a la plasticidad de las sinapsis ”, añade Tye.El neurocientífico español Luis de Lecea, que no ha participado en la investigación, subraya su importancia para entender el funcionamiento del encéfalo en un nivel de detalle impensable hasta ahora. “La amígdala era una zona muy difícil de investigar porque es como un ovillo en el que las neuronas están enredadas”, señala. El nuevo trabajo ha sido el primero en desvelar que la valencia positiva o negativa de las emociones no depende de la neurona en sí, sino de sus conexiones con otras neuronas en otras partes del cerebro, resalta De Lecea, que dirige un grupo de investigación en la Universidad de Stanford (EEUU) sobre estrés y adicción. El trabajo entronca con toda una nueva disciplina dentro de la neurociencia que, gracias a la optogenética, está “redescubriendo el cerebro y observando la estructura detallada de sus conexiones tanto en un cerebro sano como en distintas enfermedades”, resalta. El objetivo final, claro, es saber si se puede reconectar el cableado para curarlas.
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