El equipo de estudio planea examinar cómo se comportan los ciclos dopamina-acetilcolina en modelos animales de enfermedades mentales relacionadas con desequilibrios de dopamina (imagen ilustrativa Infobae)
Los científicos han pensado durante mucho tiempo que recompensas como la comida o el dinero promueven el aprendizaje en el cerebro al desencadenar la liberación de la hormona del bienestar dopamina, conocida por reforzar el almacenamiento de nueva información. Ahora, un nuevo estudiar en roedores describieron cómo el aprendizaje todavía ocurre en ausencia de un incentivo inmediato.
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Dirigido por investigadores del Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York (NYU), el estudio exploró la relación entre dopamina y acetilcolinauna sustancia química cerebral, que también se sabe que desempeña un papel en el aprendizaje y la memoria.
Investigaciones anteriores han demostrado que estas dos hormonas compiten entre sí, de modo que un aumento de una provoca una disminución de la otra. Se pensaba que las recompensas promovían el aprendizaje al desencadenar simultáneamente un aumento de dopamina y una disminución de acetilcolina. Se cree que este repentino desequilibrio hormonal abre una ventana de oportunidad para que las células cerebrales se adapten a nuevas circunstancias y formen recuerdos para su uso posterior. Conocido como neuroplasticidadEste proceso es una característica importante del aprendizaje y la recuperación después de una lesión.
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Sin embargo, persistía la pregunta de si la comida y otras recompensas externas son los únicos impulsores de este sistema de memoria, o si el cerebro es capaz de crear las mismas condiciones favorables para el aprendizaje sin ayuda externa.
Los investigadores dieron a decenas de ratones acceso a una rueda sobre la que podían correr o descansar a voluntad.
Para proporcionar claridad, los autores del estudio se centraron en cuándo y bajo qué circunstancias los niveles de dopamina son altos al mismo tiempo que los niveles de acetilcolina son bajos. Descubrieron que esta situación ocurre con frecuencia, incluso en ausencia de recompensas. De hecho, resulta que las hormonas fluyen y refluyen constantemente en el cerebro, con niveles de dopamina elevados regularmente mientras que los niveles de acetilcolina son bajos, lo que prepara el escenario para el aprendizaje continuo.
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“Nuestros hallazgos desafían la comprensión actual de cuándo y cómo la dopamina y la acetilcolina actúan juntas en el cerebro”, afirmó el autor principal del estudio y también estudiante de medicina de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York. Anne Krok-. “En lugar de crear condiciones únicas para el aprendizaje, las recompensas aprovechan un mecanismo que ya existe y funciona constantemente”.
En ausencia del incentivo
Para la investigación, publicada en la revista Nature, el equipo de estudio dio a decenas de ratones acceso a una rueda en la que podían correr o descansar a voluntad. De vez en cuando, los investigadores ofrecían a los animales un trago de agua. Luego registraron la actividad cerebral de los roedores y midieron la cantidad de dopamina y acetilcolina liberadas en diferentes momentos.
Como era de esperar, las bebidas crearon los patrones típicos de liberación de dopamina y acetilcolina que se desencadenan con las recompensas. Sin embargo, el equipo también observó que mucho antes de recibir golosinas de agua, La dopamina y la acetilcolina ya circulan en reflujo y flujo aproximadamente dos veces por segundo.durante el cual los niveles de una hormona disminuyeron mientras que la otra aumentó.
Según el investigador Nicolas Tritsch: “Los resultados del estudio también pueden ofrecer información sobre nuevas formas de entender afecciones neuropsiquiátricas que se han relacionado con niveles incorrectos de dopamina” (imagen ilustrativa Infobae)
Krok observó que este patrón continuaba independientemente de si los roedores corrían o estaban quietos. Se han observado ondas cerebrales similares en humanos durante períodos de introspección y descanso. “Estos resultados pueden ayudar a explicar cómo el cerebro aprende y ensaya por sí solo.sin necesidad de incentivos externos – indicó el autor principal del estudio y neurocientífico Nicolás Tritsch-. “Quizás este circuito pulsante haga que el cerebro reflexione sobre eventos pasados y aprenda de ellos”. Dicho esto, Tritsch, profesor asistente en el Departamento de Neurociencia y Fisiología de NYU Langone Health, advierte que su investigación no fue diseñada para determinar si los cerebros de los ratones procesan información de la misma manera que los cerebros humanos durante este aprendizaje autónomo, tal como él lo describe.
Sin embargo, indicó que “Los resultados del estudio también pueden ofrecer información sobre nuevas formas de comprender las afecciones neuropsiquiátricas que se han relacionado con niveles incorrectos de dopamina.como esquizofrenia, trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) y depresión”.
“En la esquizofrenia, por ejemplo, los pacientes suelen experimentar delirios que contradicen la realidad. Si el circuito dopamina-acetilcolina fortalece constantemente las conexiones en el cerebro, dijo Tritsch, entonces los problemas con este mecanismo podrían conducir a la formación de demasiadas conexiones incorrectas, lo que nos haría aprender de eventos que en realidad no ocurrieron.
De manera similar, la falta de motivación es un síntoma común de la depresión, lo que dificulta realizar tareas básicas como levantarse de la cama, cepillarse los dientes o ir a trabajar. Es posible que una interrupción en el sistema de propulsión interno esté contribuyendo a estos problemas.
Como resultado, Tritsch dice que el equipo de investigación planea examinar cómo se comportan los ciclos de dopamina-acetilcolina en modelos animales de tales enfermedades mentales, así como durante el sueño, que es importante para la consolidación de la memoria.
Además de Krok y Tritsch, otros investigadores involucrados en el estudio fueron Marta Maltese, PhD; y Pratik Mistry, MS; en NYU Langone y Xiaolei Miao, PhD; y Yulong Li, PhD, de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Pekín en Beijing.
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Source: pagasa.edu.vn