Durante décadas, los psicólogos han visto al neurotransmisor dopamina como una espada de doble filo: liberada en el cerebro como una recompensa para entrenarnos a buscar experiencias placenteras, pero también como una "droga" cuya búsqueda constante conduce a la adicción.
Según un nuevo estudio de la Universidad de California, Berkeley, esa es solo una cara de la dopamina. La otra cara es que la dopamina también se libera en respuesta a experiencias desagradables, como tocar una tetera con agua caliente, presumiblemente entrenando el cerebro paraevitarlos en el futuro
La naturaleza yin-yang de la dopamina podría tener implicaciones para el tratamiento de la adicción y otros trastornos mentales. En enfermedades como la esquizofrenia, por ejemplo, los niveles de dopamina en diferentes áreas del cerebro se vuelven anormales, posiblemente debido a un desequilibrio entre la recompensa ycircuitos de evitación en el cerebro. La adicción también puede ser el resultado de un desequilibrio en las reacciones al placer y al dolor.
"En adicción, las personas solo buscan la próxima recompensa, y se arriesgarán mucho para obtener la próxima inyección de drogas de abuso", dijo Stephan Lammel, profesor asistente de biología molecular y celular de UC Berkeley y el seniorautor de un artículo que describe los resultados en la revista neurona . "Actualmente no conocemos los fundamentos neurobiológicos de ciertos comportamientos de alto riesgo de las personas con adicción, como compartir parafernalia de drogas a pesar del riesgo comprobado de mortalidad y morbilidad asociada con ella. Una comprensión de cómo las drogas cambian los circuitos neuronales involucrados enla aversión puede tener implicaciones importantes para la naturaleza persistente del comportamiento de búsqueda de drogas frente a las consecuencias negativas ".
Aunque algunos neurocientíficos han especulado durante mucho tiempo sobre el papel potencial de la dopamina en la señalización de eventos aversivos, su doble personalidad permaneció oculta hasta hace poco porque las neuronas en el cerebro que liberan dopamina en respuesta a las recompensas están incrustadas en un subcircuito diferente al de las neuronas que liberandopamina en respuesta a estímulos aversivos.
Johannes de Jong, el primer autor del estudio, pudo registrar simultáneamente en ambos subcircuitos de dopamina implantando cánulas de fibra óptica en dos regiones del cerebro, separadas por solo unos pocos milímetros, utilizando una nueva tecnología llamada fotometría de fibra.
"Nuestro trabajo delinea por primera vez los circuitos cerebrales precisos en los que se produce el aprendizaje sobre resultados gratificantes y aversivos", dijo Lammel. "Tener correlatos neuronales separados para el comportamiento apetitivo y aversivo en nuestro cerebro puede explicar por qué nos esforzamos por siempre-mayores recompensas mientras se minimizan simultáneamente las amenazas y los peligros. Tal comportamiento equilibrado de aprendizaje de aproximación y evitación es seguramente útil para sobrevivir a la competencia en un entorno en constante cambio ".
El papel recientemente descubierto para la dopamina se alinea con un reconocimiento creciente de que el neurotransmisor tiene roles bastante diferentes en diferentes áreas del cerebro, ejemplificado por su función en el movimiento voluntario, que se ve afectado en la enfermedad de Parkinson. Los resultados también explican experimentos conflictivos anteriores,algunos de los cuales mostraron que la dopamina aumenta en respuesta a estímulos aversivos, mientras que otros no.
"Nos hemos alejado de considerar las neuronas de dopamina como una población celular homogénea en el cerebro que media la recompensa y el placer a una imagen más definida y matizada del papel de la dopamina, dependiendo de dónde se libera en el cerebro", dijo Lammel.dijo.
Recompensar errores de predicción
La mayor parte de lo que se sabe sobre la dopamina se ha inferido de estudios en roedores y monos, donde los investigadores registraron de células en una región específica del cerebro que solo contiene neuronas de dopamina sensibles a la recompensa. Es posible, dijo Lammel, que a través del muestreosesgos, se habían perdido las neuronas de dopamina que responden a la estimulación aversiva.
De acuerdo con la "hipótesis de error de predicción de recompensa", las neuronas de dopamina se activan y producen dopamina cuando una acción es más gratificante de lo que esperamos, pero permanecen en la actividad de referencia cuando la recompensa coincide con nuestras expectativas y muestran actividad deprimida cuando recibimos menosrecompensa de lo previsto.
La dopamina cambia los circuitos neuronales y entrena el cerebro, para bien o para mal, para perseguir lo placentero y evitar lo desagradable.
"Basado en la hipótesis del error de predicción de recompensas, la tendencia establecida ha sido enfatizar la participación de la dopamina en la recompensa, el placer, la adicción y el aprendizaje relacionado con la recompensa, con menos consideración de la participación de la dopamina en los procesos aversivos", dijo Lammel.
Para diseccionar los diferentes subcircuitos de dopamina, de Jong y Lammel colaboraron con el laboratorio de Karl Deisseroth en la Universidad de Stanford, que desarrolló la tecnología de fotometría de fibra hace unos años.
La fotometría de fibra implica enhebrar cables de fibra óptica delgados y flexibles en el cerebro y registrar señales fluorescentes emitidas por las neuronas y sus axones que liberan dopamina. Los marcadores fluorescentes se insertan en las neuronas a través de un virus que se dirige solo a estas células.
En experimentos previos en monos, dijo Lammel, los científicos habían registrado en las células de dopamina sin saber en qué parte del cerebro llegaban los axones de las células, que podrían ser áreas a milímetros del cuerpo de la célula. Trabajando con ratones, De Jong grabó simultáneamente a partir de los axones de dopaminaEn las regiones lateral y medial de un área llamada núcleo accumbens, considerada una parte integral de los circuitos de recompensa del cerebro, capturó la actividad de las células cuyos axones llegan a estas regiones desde las áreas de dopamina en el cerebro medio, específicamente el área tegmental ventral..
Para su sorpresa, los axones en el área medial liberaron dopamina en respuesta a un estímulo aversivo, una descarga eléctrica leve en el pie, mientras que aquellos en el área lateral liberaron dopamina solo después de estímulos positivos.
"Tenemos dos subtipos diferentes de células de dopamina: una población media la atracción y la otra la aversión, y están anatómicamente separadas", dijo Lammel.
Espera que estos hallazgos puedan confirmarse en monos y humanos, y conduzcan a nuevos enfoques para comprender y tratar la adicción y otras enfermedades cerebrales.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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