Tomar decisiones no siempre es fácil, especialmente al elegir entre dos opciones que tienen elementos positivos y negativos, como decidir entre un trabajo con un salario alto pero largas horas y un trabajo con salarios más bajos que permita más tiempo libre.
Los neurocientíficos del MIT ahora han descubierto que la toma de decisiones en este tipo de situación, conocida como conflicto de costo-beneficio, se ve dramáticamente afectada por el estrés crónico. En un estudio de ratones, descubrieron que los animales estresados tenían muchas más probabilidades de elegir alto riesgo, opciones de alta rentabilidad.
Los investigadores también descubrieron que las alteraciones de un circuito cerebral específico subyacen a esta toma de decisiones anormal, y mostraron que podrían restaurar el comportamiento normal al manipular este circuito. Si se desarrollara un método para ajustar este circuito en humanos, podría ayudar a los pacientes contrastornos como la depresión, la adicción y la ansiedad, que a menudo presentan una mala toma de decisiones.
"Una cosa emocionante es que al hacer esta ciencia muy básica, encontramos un microcircuito de neuronas en el cuerpo estriado que podríamos manipular para revertir los efectos del estrés en este tipo de toma de decisiones. Esto para nosotros es extremadamente prometedor, pero nosotrossomos conscientes de que hasta ahora estos experimentos son en ratas y ratones ", dice Ann Graybiel, profesora del Instituto en el MIT y miembro del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro.
Graybiel es el autor principal del artículo, que aparece en Celda el 16 de noviembre. El autor principal del artículo es Alexander Friedman, científico investigador del Instituto McGovern.
decisiones difíciles
En 2015, Graybiel, Friedman y sus colegas identificaron por primera vez el circuito cerebral involucrado en la toma de decisiones que involucra un conflicto de costo-beneficio. El circuito comienza en la corteza prefrontal medial, que es responsable del control del estado de ánimo, y se extiende a grupos de neuronasllamados estriosomas, que se encuentran en el cuerpo estriado, una región asociada con la formación de hábitos, la motivación y el refuerzo de recompensas.
En ese estudio, los investigadores entrenaron a los roedores para ejecutar un laberinto en el que tenían que elegir entre una opción que incluía leche con chocolate altamente concentrada, que les gusta, junto con luz brillante, que no lo hacen, y una opción con dimmerleche de chocolate ligera pero más débil Al inhibir la conexión entre las neuronas corticales y los estriosomas, utilizando una técnica conocida como optogenética, descubrieron que podían transformar la preferencia de los roedores por opciones de menor riesgo y menor recompensa a una preferencia por mayores ganancias a pesar de sumayores costos
En el nuevo estudio, los investigadores realizaron un experimento similar sin manipulaciones optogenéticas. En cambio, expusieron a los roedores a un breve período de estrés todos los días durante dos semanas.
Antes de experimentar estrés, las ratas y los ratones normales elegirían correr hacia el brazo del laberinto con luz tenue y leche con chocolate más débil aproximadamente la mitad del tiempo. Los investigadores aumentaron gradualmente la concentración de leche con chocolate que se encuentra en el lado más tenue, y mientras lo hacían, los animales comenzaron a elegir ese lado con más frecuencia.
Sin embargo, cuando las ratas y ratones con estrés crónico se pusieron en la misma situación, continuaron eligiendo la luz brillante / mejor lado de la leche con chocolate incluso cuando la concentración de leche con chocolate aumentó mucho en el lado más tenue. Este fue el mismo comportamiento que los investigadores vieronen roedores que tenían el circuito prefrontal de corteza-estriosoma interrumpido optogenéticamente.
"El resultado es que el animal ignora el alto costo y elige la alta recompensa", dice Friedman.
Dinámica del circuito
Los investigadores creen que este circuito integra información sobre los aspectos buenos y malos de las posibles elecciones, ayudando al cerebro a tomar una decisión. Normalmente, cuando se enciende el circuito, las neuronas de la corteza prefrontal activan ciertas neuronas llamadas interneuronas de alta activación, que luego suprimen la actividad del estriosoma.
Cuando los animales están estresados, estas dinámicas de circuito cambian y las neuronas corticales se activan demasiado tarde para inhibir los estriosomas, que luego se sobreexcitan. Esto da como resultado una toma de decisiones anormal.
"De alguna manera, esta exposición previa al estrés crónico controla la integración de lo bueno y lo malo", dice Graybiel. "Es como si los animales hubieran perdido su capacidad de equilibrar la excitación y la inhibición para establecer un comportamiento razonable".
Una vez que se produce este cambio, permanece vigente durante meses, descubrieron los investigadores. Sin embargo, pudieron restaurar la toma de decisiones normal en los ratones estresados mediante el uso de optogenética para estimular las interneuronas de alta activación, suprimiendo así los estriosomas. Esto sugiereque el circuito prefrontoestriosoma permanece intacto después del estrés crónico y podría ser susceptible a manipulaciones que restablecerían el comportamiento normal en pacientes humanos cuyos trastornos conducen a una toma de decisiones anormal.
"Este cambio de estado podría ser reversible, y es posible que en el futuro pueda dirigirse a estas interneuronas y restablecer el equilibrio de excitación-inhibición", dice Friedman.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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