Si el cerebro responde a un estímulo externo o no depende significativamente del equilibrio entre las áreas de excitación e inhibición en la corteza prefrontal PFC. Las conexiones sinápticas en la parte frontal de la corteza cerebral le permiten al cerebro tomar una decisión consciente sobre sireaccionar a un estímulo con movimiento o no. Sin embargo, los roles de las regiones individuales en el PFC y cómo trabajan juntos en este proceso de toma de decisiones eran desconocidos hasta ahora. Un equipo internacional dirigido por Stefanie Hardung del grupo de investigación del profesorIlka Diester, miembro del Centro Bernstein de Friburgo y del Clúster de Excelencia BrainLinks-BrainTools, ha identificado las funciones que desempeñan cinco subáreas en la corteza prefrontal en la toma de decisiones sobre el movimiento. Sus resultados se publicaron en la revista Current Biology .. Este estudiopuede ser de particular importancia para la investigación adicional de los trastornos de control de impulsos.
"Podríamos comparar estas regiones de la corteza prefrontal con un semáforo", dice Stefanie Hardung. "Las subáreas específicas del PFC son responsables de la inhibición, mientras que otras se encargan de la preparación del movimiento y la excitación". En su experimento, los investigadoresemplearon un marco en el que entrenaron a ratas transgénicas en la detención proactiva y reactiva: "La detención reactiva se refiere a una situación en la que el animal se detiene en reacción a una señal externa. La detención proactiva, por otro lado, se desarrolla de acuerdo con los objetivos internos delsujeto ". En su configuración específica, las ratas fueron entrenadas para presionar una palanca y detenerse si se daba una señal específica. Otra señal indicaba que se suponía que la rata debía seguir presionando la palanca. Con la ayuda de la optogenética, el grupo de investigación fuecapaces de desactivar células cerebrales genéticamente alteradas específicas utilizando la luz. Los científicos desactivaron sistemáticamente ciertas subáreas del PFC para probar la influencia de estas regiones respectivas enel proceso de toma de decisión.Además, la optogenética permitió al grupo comparar los resultados con el comportamiento de los mismos animales cuando todas las áreas estaban intactas.
La desactivación de regiones específicas de PFC alteró significativamente el rendimiento de los animales: la inhibición de regiones en la corteza infralímbica IL o la corteza orbitofrontal OFC impidió la capacidad de las ratas para reaccionar a las señales externas. Desactivación de la preliminarLa corteza PL, por otro lado, causó una reacción prematura en la mayoría de las ratas.Además, los investigadores emplearon métodos de medición electrofisiológicos y observaron que la actividad neuronal en el PL disminuyó significativamente antes de las reacciones prematuras cuando todas las regiones estaban intactas.
Estas ideas apoyan la hipótesis de que la corteza infralímbica y la corteza preliminar tienen un papel opuesto al de la corteza orbitofrontal: mientras que la IL y la PL dirigen el comportamiento proactivo en reacción a señales externas, la OFC controla el comportamiento reactivo.el estudio podría servir como base para nuevos enfoques en la investigación de los trastornos del control de los impulsos, como el trastorno por déficit de atención con hiperactividad TDAH o los trastornos obsesivo compulsivos TOC. "Los enfoques optogenéticos son menos perjudiciales para los animales que las intervenciones quirúrgicas o farmacológicas".Hartung explica: "Nos permiten desactivar diferentes áreas del cerebro de manera rápida y reversible sin afectar la conectividad del circuito. Por lo tanto, nuestro modelo animal podría servir como un marco adecuado para investigar los trastornos del control de los impulsos".
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Materiales proporcionado por Albert-Ludwigs-Universität Freiburg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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