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Neurocientíficos penetran en las raíces del pensamiento y comportamiento humano


Los neurocientíficos han demostrado que estimular el núcleo caudado puede generar comportamientos y estados de ánimo negativos que conducen a una toma de decisiones irracional. Estimular el núcleo caudado hace que los animales den mucho más valor a los inconvenientes de una situación determinada que al beneficio que se puede obtener de esa situación.

Muchas personas con trastornos neuropsiquiátricos como la ansiedad o la depresión experimentan estados de ánimo negativos que los llevan a centrarse en una posible desventaja de una situación determinada más que en el beneficio potencial de la misma.

Los neurocientíficos del MIT han identificado una región del cerebro que puede generar este tipo de estado de ánimo pesimista. En pruebas con animales, demostraron que estimular esta región, conocida como núcleo caudado, inducía a los animales a tomar decisiones más negativas: daban mucho más peso a un posible inconveniente de una situación que a un posible beneficio, en comparación con cuando la región no era estimulada. Esta toma de decisiones pesimistas pueden continuar hasta el día después de la primera estimulación en esta región cerebral.

Los hallazgos podrían ayudar a los científicos a comprender mejor cómo surgen algunos de los efectos relacionados con la depresión y la ansiedad, y guiarlos para el desarrollo de nuevos tratamientos.

"Creemos que hemos visto un claro indicador de ansiedad, depresión o alguna combinación de ambos", dice Ann Graybiel, profesora del Instituto MIT, miembro del Instituto McGovern de Investigación Cerebral del MIT y autora principal del estudio, que aparece en la edición del 9 de agosto en Neuron. "Estos problemas psiquiátricos todavía son muy difíciles de tratar para muchas personas que los padecen".

Los autores principales del artículo son afiliados de la investigación del Instituto McGovern Ken-ichi Amemori y Satoko Amemori, quienes perfeccionaron las tareas y estudiaron las emociones y cómo el cerebro las controla.

Decisiones emocionales
El laboratorio de Graybiel identificó previamente un circuito neuronal que subyace a un tipo específico de toma de decisiones, conocido como Enfoque y Evasión de Conflictos. El enfoque y evasión de conflictos ocurre cuando hay un objetivo o evento que tiene tanto efectos positivos como negativos o características que hacen que el objetivo sea atractivo y poco atractivo simultáneamente.

Este tipo de decisiones tienden a provocar una gran ansiedad en las personas. El laboratorio de Graybiel también ha demostrado que el estrés crónico afecta dramáticamente este tipo de toma de decisiones: más estrés generalmente lleva a los animales a elegir opciones de alto riesgo y alto rendimiento.


El estudio

En el estudio, los investigadores querían ver si podían reproducir un efecto que a menudo se observa en personas con depresión, ansiedad o trastorno obsesivo compulsivo. Estas personas tienden a participar en comportamientos repetitivos diseñados para combatir los pensamientos negativos, y para poner más peso en el posible resultado negativo de una situación determinada. Los investigadores sospechaban que este tipo de pensamiento negativo podría influir en la toma de decisiones de las personas.

Para probar esta hipótesis, los investigadores estimularon el núcleo caudado, una región del cerebro vinculada a la toma de decisiones emocionales, con una pequeña corriente eléctrica ya que a los animales se les ofreció una recompensa (jugo) emparejada con un estímulo desagradable (una bocanada de aire en la cara). En cada prueba, la relación entre la recompensa y los estímulos aversivos era diferente, y los animales podían elegir si aceptaban o no.

Este tipo de toma de decisiones requiere un análisis de costo-beneficio. Si la recompensa es lo suficientemente alta como para equilibrar la bocanada de aire, los animales optarán por aceptarla, pero cuando esa proporción es demasiado baja, la rechazarán. Cuando los investigadores estimularon el núcleo caudado, el cálculo del costo-beneficio se volvió sesgado, y los animales comenzaron a evitar combinaciones de recompensa que previamente habían aceptado. Esto continuó incluso después de que terminó la estimulación en el núcleo caudado, y también se pudo ver al día siguiente, luego desapareció gradualmente con el pasar de los días.

Este resultado indica que los animales comenzaron a devaluar la recompensa que previamente querían, y en lugar de pensar en la recompensa, se enfocaron más en el lado negativo de la recompensa. "Este estado que hemos creado muestra una sobreestimación del precio a pagar, en relación con el beneficio a recibir", dice Graybiel.


Un delicado equilibrio

Los investigadores también encontraron que las actividades de ondas cerebrales en el núcleo caudado se alteró cuando cambiaron los patrones de toma de decisiones. Este cambio, descubierto por Amemori, se encuentra en la frecuencia beta y podría servir como un biomarcador para controlar si los animales o las personas responden un tratamiento con medicamentos, dice Graybiel.

Graybiel ahora está trabajando con psiquiatras en el Hospital McLean para estudiar a pacientes que sufren de depresión y ansiedad, para ver si sus cerebros muestran actividad anormal en el núcleo neocórtex y caudado durante la toma de decisiones enfoque y evasión de conflictos. Los estudios de imágenes por resonancia magnética (IRM) han mostrado actividad anormal en dos regiones de la corteza prefrontal medial que se conectan con el núcleo caudado.

El núcleo caudado tiene regiones que están conectadas con el sistema límbico, que regula el estado de ánimo, y envía información a las áreas motoras del cerebro, así como a las regiones productoras de dopamina. Graybiel y Amemori creen que la actividad anormal observada durante este estudio en el núcleo caudado podría estar de alguna manera alterando la actividad de la dopamina.

"Debe haber muchos circuitos involucrados. Pero estamos tan delicadamente equilibrados a nivel cerebral que simplemente con alterar un poco el sistema puede cambiar rápidamente el comportamiento de una criatura biológica", concluyen diciendo los investigadores.

Referencia del documento científico:
Ken-ichi Amemori et al. La microestimulación estriatal induce a la toma de decisiones negativas persistentes y repetitivas predichas por la oscilación estriatal de la banda beta. Neuron, Volumen 99, Número 4, P829-841.E6, 22 de agosto de 2018; doi: 10.1016 / j.neuron.2018.07.022

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