Un nuevo estudio en roedores ha demostrado que el cerebelo del cerebro, conocido por desempeñar un papel en la coordinación motora, también ayuda a controlar los circuitos de recompensa del cerebro. Los investigadores encontraron una conexión neural directa desde el cerebelo hasta el área tegmental ventral VTAdel cerebro, que es un área conocida por estar involucrada en el procesamiento y codificación de recompensas. Estos hallazgos, publicados en ciencia , demuestre por primera vez que el cerebelo del cerebro juega un papel en el control de la recompensa y el comportamiento de preferencia social, y arroja nueva luz sobre los circuitos cerebrales críticos para la disfunción afectiva y social observada en múltiples trastornos psiquiátricos. La investigación fue financiada porInstituto Nacional de Salud Mental NIMH, parte de los Institutos Nacionales de Salud.
"Este tipo de investigación es fundamental para profundizar nuestra comprensión de cómo la actividad del circuito cerebral se relaciona con las enfermedades mentales", dijo Joshua A. Gordon, MD, Ph.D., director de NIMH ". Resultados como los descritos en este documentoayúdenos a aprender más sobre cómo funciona el cerebro, un primer paso clave en el camino hacia el desarrollo de nuevos tratamientos "
El cerebelo desempeña un papel bien reconocido en la coordinación y regulación de la actividad motora. Sin embargo, la investigación también ha sugerido que esta área del cerebro contribuye a una serie de funciones no motoras. Por ejemplo, las anomalías en el cerebelo se han relacionado conEl autismo, la esquizofrenia y los trastornos por uso de sustancias, y la activación cerebral en el cerebelo se han relacionado con la motivación, los comportamientos sociales y emocionales y el aprendizaje de recompensa, cada uno de los cuales puede verse afectado en los trastornos psiquiátricos.
Estos hallazgos anteriores llevaron a Kamran Khodakhah, Ph.D., del Colegio de Medicina Albert Einstein, Nueva York, y sus colegas a preguntarse si había una conexión directa entre el cerebelo y el VTA, una estructura cerebral involucrada en el control de la recompensay comportamientos motivacionales. Para examinar esto, los investigadores utilizaron una técnica llamada optogenética, en la cual las neuronas de los animales se modifican genéticamente, para que puedan controlarse mediante pulsos de luz. Los investigadores utilizaron esta técnica en ratones, activando neuronas en el cerebelo queconectado a la VTA. Los investigadores encontraron que la activación de las neuronas cerebelosas condujo a una mayor activación en la VTA de los ratones, lo que indica una conexión funcional entre estas dos estructuras cerebrales.
Una vez que se confirmó la conexión neuronal entre estas dos estructuras cerebrales, los investigadores investigaron si las entradas del cerebelo al VTA influían en el comportamiento de preferencia social y relacionado con la recompensa. Los investigadores colocaron a los ratones en una cámara abierta de forma cuadrada y usaron pulsos de luzpara activar las neuronas cerebelosas vinculadas al VTA cada vez que los ratones ingresan a una parte específica de la cámara, llamada "cuadrante de recompensa". Los ratones mostraron una fuerte preferencia por pasar tiempo en el cuadrante de recompensa, eligiendo libremente pasar más del 70 por ciento de su tiempo enAdemás, los investigadores descubrieron que los ratones estaban dispuestos a trabajar para la activación en esta área del cerebro y pasar tiempo en condiciones que generalmente no preferirían áreas claras frente a las más oscuras para recibir esta activación. Juntos, los resultados sugieren quela activación de las proyecciones cerebelosas al VTA es gratificante para los ratones y que el cerebelo juega un papel en los comportamientos relacionados con la recompensa.
Para examinar si las entradas del cerebelo en el VTA afectaron los comportamientos sociales, los investigadores probaron ratones usando una tarea social de tres cámaras en la que los ratones podían elegir pasar tiempo en una cámara con otro ratón la cámara social, enuna cámara central vacía, o en una cámara que contiene un objeto no social. Al inicio, los ratones prefirieron estar en la cámara social, pero después de que los investigadores desactivaron las proyecciones cerebelosas en el VTA, los ratones ya no mostraron esta preferencia.Se encontró que el silenciamiento continuo de la vía cerebelosa-VTA previene completamente la expresión del comportamiento de preferencia social en los ratones, hallazgos que indican que las entradas del cerebelo al VTA son necesarias para el comportamiento de preferencia social en ratones.
Los resultados de este estudio sugieren un papel potencialmente importante, y previamente no reconocido, para el cerebelo en la creación y control de los comportamientos de recompensa y preferencia social. Aunque queda mucho por explorar, la identificación de esta vía neural directa puedeayudar a explicar el papel de este circuito en los trastornos que involucran sistemas de procesamiento social y relacionados con la recompensa, como la adicción, el autismo y la esquizofrenia, y pueden apuntar a objetivos futuros para la intervención y el manejo de los síntomas.
"El papel de los circuitos cerebelosos en los comportamientos relevantes para la salud mental es un área poco estudiada, en la que acabamos de comenzar a ver un mayor interés", dijo Janine Simmons, MD, Ph.D., jefa de la Neurociencia Social y Afectiva del NIMHPrograma: "Siempre estamos entusiasmados de ver la innovación de este tipo en las neurociencias conductuales, y estos resultados demuestran cuánto queda por aprender".
En futuros estudios, los investigadores planean probar si la vía cerebelo-VTA se puede manipular, usando drogas u optogenética, para tratar la adicción y prevenir una recaída después del tratamiento.
"Las anormalidades cerebelosas también están vinculadas a una serie de otros trastornos mentales como la esquizofrenia", dijo el Dr. Khodakhah. "Queremos averiguar si esta vía también juega un papel en esos trastornos".
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Materiales proporcionados por NIH / Instituto Nacional de Salud Mental . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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