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| Crédito: Julia Kuhl |
Desde la emoción de oír un camión de helados acercándose hasta los picos de placer al saborear un buen vino, el mensajero neurológico conocido como dopamina ha sido descrito popularmente como la sustancia química del cerebro que "se siente bien" relacionada con la recompensa y el placer.
La dopamina, un neurotransmisor omnipresente que transporta señales entre las células cerebrales, participa, entre sus muchas funciones, en múltiples aspectos del procesamiento cognitivo. Este mensajero químico se ha estudiado ampliamente desde la perspectiva de las señales externas o "deterministas". En cambio, investigadores de la Universidad de California en San Diego se propusieron recientemente investigar aspectos menos conocidos relacionados con los impulsos espontáneos de la dopamina. Sus resultados, publicados el 23 de julio en la revista Current Biology, han demostrado que los ratones pueden manipular voluntariamente estos impulsos aleatorios de dopamina.
En lugar de producirse únicamente cuando se presentan expectativas placenteras o basadas en la recompensa, Conrad Foo, estudiante de postgrado de la UC San Diego, dirigió una investigación que descubrió que el neocórtex de los ratones se inunda de impulsos imprevisibles de dopamina que se producen aproximadamente una vez por minuto.
En colaboración con sus colegas de la UC San Diego (Departamento de Física y Sección de Neurobiología) y de la Escuela de Medicina Icahn del Monte Sinaí de Nueva York, Foo investigó si los ratones son conscientes de que estos impulsos -documentados en el laboratorio mediante técnicas de imagen molecular y óptica- se producen realmente. Los investigadores idearon un esquema de retroalimentación en el que los ratones en una cinta de correr recibían una recompensa si demostraban que eran capaces de controlar las señales de dopamina improvisadas. Los datos revelaron que los ratones no sólo eran conscientes de estos impulsos dopaminérgicos, sino que los resultados confirmaron que aprendieron a anticiparse a una parte de ellos y a actuar de forma voluntaria.
"Los ratones aprendieron a provocar de forma fiable los impulsos (de dopamina) antes de recibir una recompensa", señalan los investigadores en el artículo. "Estos efectos se revirtieron cuando se eliminó la recompensa. Postulamos que los impulsos espontáneos de dopamina pueden servir como un evento cognitivo destacado en la planificación del comportamiento".
Los investigadores afirman que el estudio abre una nueva dimensión en el estudio de la dopamina y la dinámica cerebral. Ahora pretenden ampliar esta investigación para explorar si los eventos impredecibles de la dopamina impulsan la búsqueda de alimento, que es un aspecto esencial en la búsqueda de sustento, la búsqueda de pareja y como comportamiento social en la colonización de nuevas bases.
"Conjeturamos además que la sensación de impulsos espontáneos de dopamina de un animal puede motivarlo a buscar y forrajear en ausencia de estímulos conocidos que predigan una recompensa", señalaron los investigadores.
En sus esfuerzos por controlar la dopamina, los investigadores aclararon que ésta parece vigorizar, más que iniciar, el comportamiento motor.
"Esto comenzó como un hallazgo fortuito de un talentoso y curioso estudiante de posgrado con el apoyo intelectual de un maravilloso grupo de colegas", dijo el coautor principal del estudio, David Kleinfeld, profesor del Departamento de Física (División de Ciencias Físicas) y de la Sección de Neurobiología (División de Ciencias Biológicas). "Como resultado imprevisto, pasamos muchos días largos ampliando el estudio original y, por supuesto, realizando experimentos de control para verificar las afirmaciones. Esto nos llevó a las conclusiones actuales".
Fuentes, créditos y referencias:
Artículo de la revista relacionado
http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2021.06.069
La lista completa de autores del artículo incluye: Conrad Foo, Adrian
Lozada, Johnatan Aljadeff, Yulong Li, Jing W. Wang, Paul A. Slesinger y
David Kleinfeld.