Los investigadores de la Universidad de Stanford han identificado un pequeño grupo de células nerviosas en una región específica del cerebro de ratas cuya actividad de señalización, o falta de ella, explica la gran mayoría de las diferencias en las preferencias de riesgo entre los animales.
Esa actividad no solo predice sino que determina de manera efectiva si un animal decide arriesgarse o seguir con la opción segura.
Los hallazgos se expanden en la investigación no invasiva realizada previamente en humanos. "Los humanos y las ratas tienen estructuras cerebrales similares involucradas", dijo Karl Deisseroth, MD, PhD, profesor de bioingeniería y de psiquiatría y ciencias del comportamiento. "Y descubrimos que se conoce un medicamentoaumentar la preferencia de riesgo en las personas tuvo el mismo efecto en las ratas. Por lo tanto, todo indica que estos hallazgos son relevantes para los humanos.
"El comportamiento arriesgado tiene sus momentos donde es valioso", agregó. "Como especie, no habríamos llegado tan lejos como sin él".
Pero la propensión al comportamiento de alto riesgo también puede ser perjudicial, dijo Deisseroth, un psiquiatra en ejercicio. "He visto pacientes cuya actividad de búsqueda de alto riesgo aberrante resultó en accidentes, adicciones y fallas sociales, financieras u ocupacionales quelos expuso a mucho daño y culpa "
La investigación se describe en un documento que se publicará en línea el 23 de marzo en Naturaleza . Deisseroth es el autor principal. El autor principal es la estudiante graduada Kelly Zalocusky.
Al arrojar luz no solo sobre cómo se toman las decisiones individuales sino sobre por qué las personas difieren en sus perfiles generales de toma de riesgos, el estudio podría proporcionar una mejor comprensión de algunas afecciones psiquiátricas y conducir a mejores medicamentos para tratarlas. Y, para esopodría ayudar a los investigadores a mitigar el efecto de los medicamentos que influyen en las preferencias de riesgo. Por ejemplo, un medicamento llamado pramipexol, recetado para la enfermedad de Parkinson y otros trastornos cerebrales, puede causar problemas de juego.
El apetito por el riesgo varía
Las personas varían en su apetito por el riesgo, dijo Deisseroth, el profesor DH Chen y un investigador del Instituto Médico Howard Hughes. La mayoría de los humanos adultos son relativamente reacios al riesgo. Dada la opción entre, por ejemplo, un salario estable o ingresos independientes fluctuantes que es probablepara terminar siendo aproximadamente igual o incluso algo más grande a largo plazo, las personas generalmente elegirán la opción asalariada.
Eso tiene sentido evolutivo, dijo Deisseroth. "Uno no siempre puede tener una visión a largo plazo. En un mundo siempre cambiante lleno de peligros que van desde el hambre hasta los depredadores, incluso si una opción más riesgosa tiene un retorno esperado más alto con el tiempo, unono siempre puede vivir lo suficiente como para aprovecharlo ", dijo.
Sin embargo, una minoría dentro de cada especie estudiada tiende a preferir el riesgo. E incluso los individuos en gran medida reacios al riesgo a veces eligen opciones más riesgosas.
Los investigadores se centraron en un complejo de circuitos cerebrales conocido como el sistema de recompensas que comparten todas las criaturas vivientes, desde las moscas hasta los humanos. La conservación evolutiva de este circuito se debe a su papel esencial en guiar el comportamiento de los individuos y garantizar la supervivencia de las especies,al inducir sensaciones placenteras y aumentar la motivación en respuesta a la anticipación o realización de comportamientos como comer y aparearse.
sistema nervioso central del sistema de recompensa
Una característica central del sistema de recompensa es un tracto nervioso que se proyecta desde una estructura cerebral profunda llamada área tegmental ventral a otra estructura en el cerebro anterior, el núcleo accumbens. Las células nerviosas en este tracto pueden secretar una sustancia química llamada dopamina que se une areceptores de superficie que residen en algunas células nerviosas en el núcleo accumbens. Esto, a su vez, enciende la actividad dentro de las células que albergan receptores de dopamina. Los receptores se dividen principalmente en dos categorías, DR1 y DR2, que se encuentran principalmente en diferentes células.
Basándose en sugerencias de la literatura médica, incluida la investigación previa de imágenes del cerebro humano por el coautor del estudio y profesor asociado de psicología Brian Knutson, PhD, que indica una mayor actividad en el núcleo accumbens cuando las personas estaban considerando tomar riesgos - los investigadoresse concentró en la actividad en las células nerviosas que contienen DR2 en el núcleo accumbens durante el proceso de toma de decisiones. Utilizaron una sola fibra óptica delgada como el cabello implantada en el núcleo accumbens de las ratas para monitorear las señales electroquímicas allí, una técnica llamada fibrafotometría, y duplica con precisión el tiempo y la magnitud de estas señales naturales estimulando las células con luz, una técnica llamada optogenética. Ambas técnicas fueron pioneras en el laboratorio de Deisseroth.
Los científicos apuntaron a las células DR2 en ratas que habían sido entrenadas y adaptadas tanto para fotometría de fibra como para optogenética con una fibra óptica delgada e implantada que permitía a las ratas moverse libremente. Los experimentos que siguieron fueron diseñados por Zalocusky y sus colegas, incluidos Knutson yDeisseroth.
Mmmmm, agua azucarada
Las ratas podían iniciar una sesión metiendo la nariz en un agujero, en ese momento saldrían dos palancas. Al tirar de una palanca, las ratas pronto aprendieron, resultó en una dosis confiable de agua azucarada, siempre del mismo tamaño.otra palanca produciría una dosis de agua azucarada mucho más pequeña la mayor parte del tiempo, pero una dosis mucho más grande de vez en cuando. El sistema se configuró de modo que cualquiera de las palancas ganara una rata con el mismo beneficio total, eventualmente.
Una vez entrenados, aproximadamente dos tercios de las ratas demostraron tener aversión al riesgo, eligiendo consistentemente el "salario" que paga constantemente. El tercio restante eran tipos "independientes" que buscaban riesgos. Si los investigadores engañaban a las ratas invirtiendo elpagos de las palancas, las ratas respondieron cambiando las palancas, cada una cumpliendo su propio programa de recompensa preferido.
Ocasionalmente, sin embargo, una rata de cualquier tipo verificaría la opción descuidada. Si una rata reacia al riesgo que experimentara de esta manera tuviera suerte y cosechara una ganancia inesperada, intentaría esa palanca nuevamente; si recibiera una miseria,rápidamente volvió a la palanca de "salario". Los buscadores de riesgo fáciles de llegar y fáciles de llevar se mostraron relativamente imperturbables por las recompensas más pequeñas de lo esperado. Al igual que algunas personas, una rata que busca riesgos en una racha perdedora no se rindeTan fácilmente.
Alterar las preferencias de riesgo de las ratas
La observación fotométrica de fibra indicó que, durante un período de aproximadamente 1 segundo después de que una rata inició el ensayo pero antes de que se le permitiera tirar de una u otra palanca, la actividad en las células nerviosas del núcleo accumbens que contienen DR-2estaba significativamente elevado en ratas con aversión al riesgo, pero no en búsqueda de riesgo. Simulando este patrón de señalización mediante la estimulación optogenética de las células DR-2 con pulsos de luz láser, los investigadores hicieron que las ratas que buscaban riesgo se volvieran aversas al riesgo.tan pronto como se detuvieron los pulsos de láser, la estimulación de las mismas células en ratas que ya tenían aversión al riesgo no produjo esencialmente ningún cambio en su comportamiento.
En contraste, la administración de pramipexol un fármaco estimulante de DR2 que promueve el comportamiento riesgoso en las personas directamente al núcleo accumbens de las ratas convirtió temporalmente a las ratas que evitan el riesgo en buscadores de riesgo y también redujo el tamaño de la señal en su núcleo accumbens. A DR1compuesto estimulante no tuvo tal efecto.
"Parece que hemos encontrado una señal cerebral que, en la mayoría de los individuos, corresponde a un recuerdo de una elección arriesgada fallida", dijo Deisseroth. "Parece representar el recuerdo de ese reciente resultado desfavorable, que se manifestó más tarde con soloel momento adecuado cuando puede y modifica una decisión próxima "
La señal fue más alta en las ratas con aversión al riesgo que habían recibido un resultado decepcionante en el ensayo anterior, y fue débil en las ratas que buscaban el riesgo, a menos que la estimulación optogenética la forzara a existir. Esta señal podría servir como guía para comprender la interpersonalvariabilidad en la búsqueda de riesgos. "También podría ser posible utilizar este ensayo en animales para predecir cómo los diferentes medicamentos pueden influir en la toma de riesgos en humanos", dijo Zalocusky.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Stanford . Original escrito por Bruce Goldman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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