En su famoso experimento, el científico ruso Ivan Pavlov tocaba una campana cada vez que alimentaba a sus perros. Pronto, los perros empezaron a babear con anticipación cuando escucharon la campana, incluso antes de que apareciera la comida.
Ahora, un estudio de UCLA ha rastreado la respuesta pavloviana a un pequeño grupo de células cerebrales, las mismas neuronas que fallan durante la enfermedad de Huntington, la enfermedad de Parkinson y el síndrome de Tourette. Publicado el 22 de marzo en la revista neurona , la investigación podría algún día ayudar a los neurocientíficos a encontrar nuevos enfoques para diagnosticar y tratar estos trastornos.
"Las especies sobreviven porque han aprendido a vincular señales sensoriales como sonidos, olores y vistas específicas con recompensas como la comida y el agua", dijo Sotiris Masmanidis, autor principal del estudio y profesor asistente de neurobiología en la Escuela de David Geffen deMedicina en UCLA. "Queríamos descubrir los circuitos cerebrales que codifican el aprendizaje y el comportamiento basados en recompensas".
El equipo de UCLA se centró en la actividad celular en el cuerpo estriado, una parte del cerebro asociada con la recompensa, el movimiento y la toma de decisiones.
En una versión moderna del experimento de Pavlov, Masmanidis y sus colegas expusieron repetidamente a los ratones al aroma desconocido de plátano o limón, seguido de una gota de leche condensada. Finalmente, los ratones aprendieron que las fragancias predijeron la llegada de una recompensa dulce y comenzaronlamiendo fervientemente el aire con anticipación.
"Los ratones aprendieron a asociar el nuevo aroma con la comida, al igual que los perros de Pavlov", dijo Masmanidis, quien también es miembro del Instituto de NanoSistemas de California y el Instituto de Investigación del Cerebro de UCLA. "Nuestro siguiente paso fue descubrir lo que le sucede al Pavlovrespuesta cuando silenciamos diferentes grupos de células en el cuerpo estriado ".
Basado en pistas de estudios anteriores, el equipo se centró en un pequeño grupo de células que dan soporte a las neuronas principales en el cuerpo estriado. Aunque estos actores de apoyo comprenden menos del 2 por ciento de las células en la región, los científicos se sorprendieron al descubrirque juegan un papel desproporcionadamente importante.
"Cuando apagamos las células de apoyo, los ratones lamieron el aire en anticipación a la leche sólo la mitad de lo normal", dijo Masmanidis. "Sospechamos que las células de apoyo mejoran los circuitos cerebrales que codifican la respuesta pavloviana".
La influencia de las células de apoyo pareció más fuerte cuando los ratones estaban aprendiendo por primera vez a emparejar los olores desconocidos con una recompensa. El cambio fue menos dramático en los ratones que ya habían dominado la conexión.
"Estas células eran más esenciales para los ratones sin experiencia que aún no habían dominado la respuesta pavloviana", dijo Masmanidis.
Los hallazgos sugieren que el mal funcionamiento de las células de apoyo podría conducir a trastornos neurológicos y que restaurar la función de las células podría eventualmente ayudar a las personas con estas enfermedades.
Más de un siglo después del estudio clásico de Pavlov, todavía hay mucho que aprender sobre las respuestas pavlovianas. "Nuestros hallazgos abren oportunidades interesantes para seguir estudiando las funciones de los diferentes tipos de neuronas en la salud y la enfermedad", dijo el primer autor conjunto KwangLee, investigador postdoctoral de UCLA en neurobiología.
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Materiales proporcionados por Universidad de California - Ciencias de la salud de Los Ángeles . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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