Vea También
 |
| Imagen de Gerd Altmann en Pixabay |
La ansiedad, la adicción y otros trastornos psiquiátricos suelen caracterizarse por estados intensos de lo que los científicos llaman excitación: El corazón se acelera, la presión arterial aumenta, la respiración se acorta y se toman "malas" decisiones. En un esfuerzo por comprender cómo influyen estos estados en los procesos de toma de decisiones del cerebro, los científicos de la Escuela de Medicina Icahn del Monte Sinaí analizaron los datos de un estudio anterior sobre primates no humanos. Descubrieron que dos de los centros de toma de decisiones del cerebro contienen neuronas que pueden controlar exclusivamente la dinámica interna del cuerpo. Además, un estado de excitación elevado parecía recablear uno de los centros convirtiendo algunas neuronas de la toma de decisiones en monitores del estado interno.
"Nuestros resultados sugieren que los circuitos de toma de decisiones del cerebro pueden estar conectados para vigilar e integrar constantemente lo que ocurre en el interior del cuerpo. Por ello, los cambios en nuestro nivel de excitación pueden alterar el funcionamiento de estos circuitos", afirma el doctor Peter Rudebeck, profesor asociado del Departamento de Neurociencia de la Familia Nash y del Instituto del Cerebro Friedman de Mount Sinai y autor principal del estudio publicado en PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences). "Esperamos que estos resultados ayuden a los investigadores a comprender mejor las áreas cerebrales y los procesos celulares fundamentales que subyacen a varios trastornos psiquiátricos".
El estudio fue dirigido por el Dr. Atsushi Fujimoto, instructor del laboratorio del Dr. Rudebeck, que ya había estudiado cómo el cerebro controla la asunción de riesgos.
Durante años, los científicos han descrito la relación entre la excitación y el rendimiento en la toma de decisiones como una "curva en forma de U". Básicamente, un poco de excitación -como la que se experimenta después de una taza de café- puede producir un rendimiento máximo. Pero una excitación excesiva o insuficiente aumenta las posibilidades de que el cerebro tome decisiones lentas o incorrectas.
Los resultados iniciales de este estudio respaldan esta idea. Los investigadores analizaron los datos de una serie de experimentos anteriores que ponían a prueba la capacidad de tres monos rhesus para decidir entre recibir dos recompensas: mucho o poco zumo sabroso. El Dr. Rudebeck realizó estos experimentos mientras trabajaba como becario posdoctoral en el Instituto Nacional de Salud Mental. Como se esperaba, los monos eligieron sistemáticamente tomar más zumo y, por término medio, tomaron esta decisión más rápidamente cuando sus corazones latían más deprisa, lo que apoya la idea de que un estado de excitación fomenta un mejor rendimiento.
A continuación, los investigadores analizaron la actividad eléctrica registrada en las neuronas de dos centros de decisión del cerebro, el córtex orbitofrontal y el cíngulo anterior dorsal.
Comprobaron que la actividad de aproximadamente una sexta parte de las neuronas de ambas áreas se correlacionaba con las fluctuaciones del ritmo cardíaco. En otras palabras, si la frecuencia cardíaca de un animal cambiaba, la actividad de estas células también cambiaba, acelerándose o ralentizándose. Esta actividad no parecía verse afectada por las decisiones tomadas sobre las diferentes recompensas que recibían los monos. Mientras tanto, la actividad del resto de las células de cada área parecía estar implicada principalmente en el proceso de toma de decisiones.
"Los estudios de escaneo cerebral han sugerido que la excitación corporal altera la actividad de estos centros de toma de decisiones. Nuestros resultados apoyan esta idea a nivel celular y sugieren que el único trabajo de algunas de estas neuronas es el seguimiento de los estados internos del cuerpo, o interoceptivos", dijo el Dr. Fujimoto. "La siguiente pregunta que nos planteamos fue: '¿Qué podría ocurrir durante el tipo de estados de excitación elevados que se observan en los pacientes que sufren ansiedad, adicción y otros trastornos psiquiátricos?'".
Para responder a esta pregunta, los investigadores analizaron los datos obtenidos después de desactivar quirúrgicamente la amígdala, el centro emocional del cerebro, en cada animal. Esto elevó la frecuencia cardíaca hasta en 15 latidos por minuto. Ahora bien, en este estado de mayor excitación, cuanto más rápido latía el corazón de los animales, más lentos eran a la hora de elegir una recompensa. Esto sugiere que cuando el estado de excitación de los animales era elevado, en realidad dificultaba el proceso de toma de decisiones.
Cuando el equipo analizó la actividad neuronal, descubrió algo aún más interesante. El estado de excitación elevado parecía alterar las funciones que desempeñaban las neuronas durante la toma de decisiones. En ambos centros cerebrales, los investigadores observaron pruebas de una disminución del número de neuronas implicadas en el proceso de toma de decisiones. Además, en el córtex cingulado anterior dorsal, el número de neuronas que parecían seguir los estados internos aumentó ligeramente. Esto alteró el equilibrio de la información representada en esta área, como si las señales neuronales para la toma de decisiones fueran "secuestradas" por la excitación.
"Aunque no son definitivos, nuestros resultados sugieren que un estado de excitación elevado degrada y toma el control de los circuitos de toma de decisiones en el cerebro", dijo el Dr. Rudebeck. "Tenemos previsto seguir estudiando cómo la excitación puede influir en las funciones cerebrales superiores y cómo esto contribuye a los trastornos psiquiátricos".
Fuentes, créditos y referencias:
Interaction between decision-making and interoceptive representations of bodily arousal in frontal cortex. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (35): e2014781118 DOI: 10.1073/pnas.2014781118