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Las "células de valentía" del cerebro fomentan el comportamiento arriesgado

Estás caminando solo en el bosque cuando, de repente, espías a un lobo. Te arrastras detrás de un árbol y miras desde detrás del tronco. Incluso desde la distancia que juras puedes ver brillar los incisivos del animal, pero está lo suficientemente lejos como para que no te note. ¿Ignoras al lobo y continúas tu camino, o te quedas?

Según una nueva investigación, su reacción puede tener menos que ver con el análisis lógico de la situación y más con la forma en que las llamadas "células de valentía" en su cerebro se iluminan en respuesta a la amenaza. Nuestros cerebros han sido preparados desde las primeras etapas de la evolución para responder al riesgo con el fin de mantenernos a salvo, pero no todos los escenarios de riesgo son tan severos como un lobo hambriento en el bosque, y a veces nuestras mentes nos inundan de aprensión cuando no hay riesgo en absoluto.

Científicos de la Universidad de Uppsala en Suecia y de la Universidad Federal de Rio Grande do Norte en Brasil han identificado un hilo de la red cognitiva que controla la ansiedad: las interneuronas lacunosum-moleculare o células OLM. Estas células cerebrales se activan para hacernos saber que estamos seguros en situaciones de riesgo, y podrían proporcionar un nuevo método para contrarrestar los efectos debilitantes de los trastornos de ansiedad.

Las células OLM se encuentran en el hipocampo, una pequeña porción de tejido en el centro del cerebro que es mejor conocida por su papel que compromete la memoria a corto y largo plazo. Más específicamente, las células OLM viven en el hipocampo ventral, que se eleva a lo largo del interior de la sección cerebral en forma de caballito de mar. Mientras que el hipocampo dorsal opuesto se ilumina durante las funciones cognitivas espaciales, el hipocampo ventral se ha relacionado con las emociones, incluida la ansiedad.

Hipocampo Diagrama del hipocampo en el cerebro humano. ( Anatomía del cuerpo humano, Henry Gray)

"Justo en los últimos diez años, los científicos han comenzado a apreciar la diferencia entre el hipocampo ventral y dorsal", dice Sanja Mikulovic, autora principal del nuevo estudio en Nature Communications e investigadora postdoctoral en la Universidad de Uppsala. "Cuando comenzamos a investigar, vimos diferentes actividades relacionadas con el procesamiento de información emocional que aparecieron en el hipocampo ventral".

La clave para separar estas dos regiones y sus funciones es medir sus vibraciones. Nuestros cerebros producen ondas con un rango de frecuencias que dictan nuestros pensamientos y acciones. (Los neurocientíficos saben mucho sobre cómo ocurren estas vibraciones, su estructura y química, pero significativamente menos sobre por qué). Se ha demostrado que las ondas theta tipo 1, que son de mayor frecuencia, se ondulan a través del hipocampo dorsal cuando un animal se mueve y explora. Por el contrario, las ondas theta tipo 2 de baja frecuencia aparecen en el hipocampo ventral durante situaciones estresantes, como encontrarse con un depredador.

Aunque ambos tipos de ondas theta son frecuentes en el hipocampo, ocupan circuitos únicos en las secciones dorsal y ventral. Imagina que estás tratando de encontrar el camino a casa desde el trabajo. En ese momento, dice Mikulovic, las ondas theta tipo 1 surgen a través del hipocampo dorsal para obtener un mapa espacial de su ruta a casa. Pero si ve un animal extraño y amenazador cruzando la carretera, las ondas theta tipo 2 aparecerían simultáneamente en el hipocampo ventral. Para decidir si continuar o retroceder, los dos tipos de actividad theta interactúan entre sí e influyen en su decisión.

Alguna vez se pensó que la generación de dos ondas theta diferentes era causada por cierto neurotransmisor, la acetilcolina, así como por la sensibilidad de esa molécula a los anestésicos. Cuando la investigación desacreditó esta teoría, Mikulovic y sus colegas comenzaron a preguntarse si las diferentes vibraciones provenían de las células que producían las ondas. Los investigadores decidieron apuntar a las células OLM, que previamente se habían relacionado con respuestas de ansiedad.

El equipo utilizó una técnica llamada activación optogenética, que desencadena neuronas sensibles a la luz utilizando fibras ópticas de diferentes colores insertadas en el cerebro de los ratones. Mikulovic y su equipo descubrieron que la activación de las células OLM aumentaba la generación de ondas theta tipo 2 en el hipocampo, y la inhibición de las células disminuía dicha actividad. Al parecer, las células OLM estaban haciendo ondas en el cerebro.

Los investigadores también pudieron vincular la generación theta tipo 2 con un mayor comportamiento de toma de riesgos en respuesta a situaciones que inducen ansiedad. Los investigadores colocaron a los ratones en una arena circular con un grupo de pelo de gato maloliente en el centro. Los ratones que tenían sus células OLM estimuladas tenían más probabilidades de explorar más cerca del centro, mientras que los ratones que tenían sus células OLM inhibidas permanecían temerosos en las periferias.

Gato y ratón Cuando los ratones tenían sus células OLM estimuladas, se aventuraron más cerca de un grupo de pelo de gato maloliente en el centro de un laberinto circular. (Sanja Mikulovic y cols.)

Los resultados son prometedores, pero como con todo en el cerebro, hay más matices para explorar. En otros estudios, se ha demostrado que las ondas theta tipo 2 aparecen en animales machos en presencia de hembras, lo que indica que las ondas theta 2 podrían no ser exclusivas de la ansiedad.

"¿Está [el ratón] ansioso o atraído?", Se pregunta Mikulovic. “No excluimos la posibilidad de que haya más subtipos de theta 2 en sí mismos. Queremos entender cómo theta 2 se relaciona con diferentes comportamientos ".

Al igual que las emociones mismas, el cerebro es complejo y en gran medida inefable. Un solo momento hace que muchas partes diferentes del cerebro, cada una con su propia función, se activen e interactúen. Comprender lo que cada parte aporta puede ayudarnos a comprender cómo percibimos el mundo y a controlar más efectivamente nuestras reacciones ante esas percepciones.

Conectar las células OLM a las ondas theta 2 ayuda a dilucidar cómo interactúa el hipocampo con otras partes del cerebro para generar una respuesta a la ansiedad. Se ha demostrado que el hipocampo ventral interactúa con frecuencia con la corteza prefrontal y la amígdala, que juegan un papel importante en la toma de decisiones. La amígdala simple (llamada metafóricamente el "cerebro de lagarto") genera respuestas de miedo autónomas, mientras que la corteza prefrontal que funciona más cognitivamente ayuda a tomar decisiones frente a estímulos temerosos, inhibiendo la amígdala cuando es necesario. Las ondas theta tipo 2 probablemente ayuden a sincronizar el hipocampo ventral con estas regiones, literalmente, poniéndolas en la misma longitud de onda.

"El hipocampo se comunica con ambos y luego envía información de cierto tipo para ayudar a tomar la decisión de tener miedo o no", dice Joshua Gordon, director del Instituto Nacional de Salud Mental. "Ya hemos descubierto que cuando hay un estímulo que provoca ansiedad en el mundo, tendemos a ver aumentos en la capacidad de [theta 2] en el hipocampo para sincronizarse con [theta 2] en las otras estructuras".

Escáner cerebral Secciones coronales que muestran la distribución de células OLM en el hipocampo ventrocaudal, intermedio y dorsorostral, respectivamente. Los rectángulos verdes representan la posición del recuento de celdas en los sectores respectivos. (Sanja Mikulovic y cols.)

Los trastornos de ansiedad se han relacionado con una conexión interrumpida entre la corteza prefrontal y la amígdala, y ahora que los investigadores saben que las células OLM producen ondas theta tipo 2, podrían crear nuevas vías para tratar la ansiedad. Como todas las células, las células OLM tienen sus propios conjuntos únicos de receptores y sensibilidades que podrían manipularse para aumentar las ondas theta 2 y calmar las reacciones de ansiedad inhibitorias o inapropiadas. Según Gordon, actualmente hay dos formas principales de tratar la ansiedad: medicamentos que unen receptores en todo el cerebro y psicoterapia para enseñar a la corteza prefrontal cómo contener la amígdala. Una posible tercera vía podría ser un medicamento diseñado para apuntar a los receptores en las células OLM para activar ondas theta tipo 2 cuando la ansiedad se siente inmanejable.

Pero Gordon advierte contra soluciones descuidadas. Hasta el momento, los estudios solo se han llevado a cabo en ratones, por lo que no hay pruebas definitivas de que los hallazgos sean directamente aplicables a los humanos. También señala que la investigación muestra que las células OLM son sensibles a la nicotina (lo que es especialmente esclarecedor para aquellos de nosotros que encadenamos el humo para enfrentar la ansiedad), pero fumar no debe considerarse una solución a largo plazo para tratar la ansiedad debido a la adicción. propiedades y otros efectos secundarios desagradables.

"Desarrollar una mejor nicotina para la ansiedad no nos va a llevar por nuevos caminos", se ríe Gordon. "Pero comienza a decir cómo podríamos tratar las células OLM".

En el motor cognitivo del cerebro, que se mueve constantemente, las células OLM bien aceitadas pueden determinar cuándo es seguro caminar a través de lo peligroso y lo desconocido. Pero incluso si nuestros cerebros siguen los mismos planos básicos, cada cerebro se comporta de manera un poco diferente. Cuando las células OLM fallan, nuestros cerebros pueden entrar en pánico, incluso cuando la amenaza percibida es completamente superable. Al identificar el papel de cada diente celular en la máquina, los científicos podrían abordar estas fallas y ayudar a que nuestros cerebros funcionen un poco más suavemente.

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