Nuestra vida diaria incluye cientos de hábitos de rutina. Cepillarse los dientes, conducir al trabajo o guardar los platos son solo algunas de las tareas que nuestros cerebros han automatizado hasta el punto de que apenas necesitamos pensar en ellas.
Aunque podemos pensar en cada una de estas rutinas como una tarea única, generalmente se componen de muchas acciones más pequeñas, como levantar nuestro cepillo de dientes, apretar la pasta de dientes y luego levantar el cepillo hacia nuestra boca. Este proceso deagrupar comportamientos en una sola rutina se conoce como "fragmentación", pero se sabe poco sobre cómo el cerebro agrupa estos comportamientos.
Los neurocientíficos del MIT ahora han descubierto que ciertas neuronas en el cerebro son responsables de marcar el comienzo y el final de estas unidades de comportamiento fragmentadas. Estas neuronas, ubicadas en una región del cerebro altamente involucradas en la formación de hábitos, se activan al comienzo de una rutina aprendida, cállate mientras se lleva a cabo, luego dispara nuevamente una vez que la rutina haya terminado.
Esta combinación de tareas parece ser importante para iniciar una rutina y luego notificar al cerebro una vez que está completa, dice Ann Graybiel, profesora del Instituto en el MIT, miembro del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro, y autora principal delestudiar.
Nune Martiros, un doctorado reciente del MIT que ahora es un postdoctorado en la Universidad de Harvard, es el autor principal del artículo, que aparece en la edición del 8 de febrero de Biología actual . Alexandra Burgess, una recién graduada del MIT y asociada técnica en el Instituto McGovern, también es autora del artículo.
Activación de rutina
Graybiel ha demostrado previamente que una parte del cerebro llamada el cuerpo estriado, que se encuentra en los ganglios basales, desempeña un papel importante en la formación de hábitos. Hace varios años, ella y su grupo descubrieron que los patrones de activación de neuronas en el cuerpo estriado cambian a medida quelos animales aprenden un nuevo hábito, como girar a la derecha o izquierda en un laberinto al escuchar un cierto tono.
Cuando el animal está empezando a aprender el laberinto, estas neuronas se disparan continuamente durante toda la tarea. Sin embargo, a medida que el animal mejora en hacer el turno correcto para recibir una recompensa, el disparo se agrupa al comienzo de la tarea yal final. Una vez que se forman estos patrones, se vuelve extremadamente difícil romper el hábito.
Sin embargo, estos estudios previos no descartaron la posibilidad de que el patrón pudiera estar relacionado con los comandos motores requeridos para el comportamiento del laberinto. En el nuevo estudio, Martiros y Graybiel se propusieron determinar si este patrón de disparo podría ser concluyentevinculado con la fragmentación del comportamiento habitual.
Los investigadores entrenaron a las ratas para presionar dos palancas en una secuencia particular, por ejemplo, 1-2-2 o 2-1-2. Las ratas tenían que averiguar cuál era la secuencia correcta, y si lo hacían, recibían unrecompensa de leche con chocolate. Les tomó varias semanas aprender la tarea, y a medida que se hicieron más precisos, los investigadores vieron que se desarrollaban los mismos patrones de disparo de principio a fin en el cuerpo estriado que habían visto en sus estudios de hábitos anteriores.
Debido a que cada rata aprendió una secuencia diferente, los investigadores podrían descartar la posibilidad de que los patrones correspondan a la entrada motora requerida para realizar una serie particular de movimientos. Esto ofrece una fuerte evidencia de que el patrón de disparo corresponde específicamente al inicio y la terminación deuna rutina aprendida, dicen los investigadores.
"Creo que esto demuestra más o menos que el desarrollo de patrones de bracketing sirve para agrupar un comportamiento que el cerebro y los animales consideran valioso y que vale la pena mantener en su repertorio. Realmente es una señal de alto nivel queayuda a liberar ese hábito, y creemos que la señal final dice que la rutina se ha realizado ", dice Graybiel.
patrones distintivos
Los investigadores también descubrieron un patrón distinto en un conjunto de neuronas inhibidoras en el cuerpo estriado. La actividad en estas neuronas, conocidas como interneuronas, mostró una fuerte relación inversa con la actividad de las neuronas excitadoras que producen el patrón de bracketing.
"Las interneuronas se activaron durante el tiempo en que las ratas estaban en el medio de realizar la secuencia aprendida, y posiblemente podrían estar impidiendo que las neuronas principales inicien otra rutina hasta que finalice la actual. El descubrimiento de esta actividad opuesta por ellas interneuronas también nos acercan un paso más a la comprensión de cómo los circuitos cerebrales realmente pueden producir este patrón de actividad ", dice Martiros.
El laboratorio de Graybiel ahora está investigando cómo la interacción entre estos dos grupos de neuronas ayuda a codificar el comportamiento habitual en el cuerpo estriado.
La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud / Instituto Nacional de Salud Mental, la Oficina de Investigación Naval y una beca del Instituto McGovern Mark Gorenberg.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Anne Trafton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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