Nuestras acciones están impulsadas por "estados internos" como la ansiedad, el estrés o la sed, que afectarán y motivarán fuertemente nuestros comportamientos. No se sabe mucho acerca de cómo dichos estados están representados por complejos circuitos cerebrales, incluido el subcorticalestructuras como la amígdala. En un estudio publicado recientemente en ciencia , el grupo de Andreas Lüthi del Instituto Friedrich Miescher de Investigación Biomédica FMI utilizó una técnica de imagen cerebral profunda para monitorear la actividad de la amígdala en ratones activos y reveló la dinámica neuronal que codifica los estados de comportamiento.
Cuando un ratón tiene hambre, va a buscar comida; cuando está ansioso, dejará de explorar su entorno y se congelará o huirá. Se ha estudiado en detalle cómo se relacionan dichos estados internos con el comportamiento de un animalSin embargo, se sabe poco acerca de cómo el cerebro codifica y controla los estados internos.
Jan Gründemann, miembro de SNF Ambizione Fellow en el grupo de Lüthi y ahora profesor en la Universidad de Basilea, unió fuerzas con Yael Bitterman, un neurocientífico computacional que trabaja como postdoctorado en el grupo de Lüthi, para investigar la actividad neuronal en la amígdala de forma gratuitaratones en movimiento en varios estados. La amígdala es una pequeña estructura cerebral con forma de almendra que se considera un centro para regular los comportamientos afectivos, homeostáticos hambre y sed y sociales a través de conexiones generalizadas con muchas regiones del cerebro. Se sugiere que la amígdala desempeñe un papelen la coordinación de los estados cerebrales, pero ese papel no se entiende bien.
Utilizando una técnica de imagen de microscopio en miniatura, Gründemann y Bitterman rastrearon la actividad neuronal en la amígdala de ratones en diferentes entornos que provocaron diversos estados y comportamientos internos. Los resultados fueron bastante inesperados: los investigadores identificaron dos grandes conjuntos antagónicos de neuronas, llamados conjuntos- que estaban activos en estados de comportamiento opuestos: cuando los ratones exploraban su entorno, el conjunto neuronal 1 estaba activo; cuando no exploraban lo que significa que estaban en estados defensivos no exploratorios, el conjunto neuronal 2 estaba activo.
Sorprendentemente, la actividad de los conjuntos no se alineó con áreas espaciales generalmente asociadas con estados de ansiedad como los rincones seguros en un campo abierto. Además, los científicos no esperaban que los estados internos complejos y sus comportamientos se codificaran con un nivel relativamente simple, patrones de actividad de baja dimensión en la amígdala En resumen, el estudio muestra que los dos conjuntos neuronales identificados codifican cambios opuestos de estado momento a momento, especialmente con respecto a los comportamientos exploratorios y defensivos, pero no proporcionan una medida de los niveles globales de ansiedad deun animal.
"El poder de este estudio es que logramos interrogar al cerebro directamente sobre el estado afectivo en el que se encuentra el mouse", dice Lüthi. "¡Si queremos entender un comportamiento, necesitamos entender el cerebro! Sacar conclusiones simplemente basadaslas observaciones de comportamiento estandarizadas pueden ser engañosas, como podríamos mostrar ". Como siguiente paso, el grupo Lüthi quiere saber más sobre cómo emergen estos conjuntos activos en la amígdala y cómo pueden influir en otras regiones del cerebro".
¿Estos hallazgos pueden ser relevantes para los trastornos de ansiedad humana? "La codificación de estados internos, como la ansiedad, puede funcionar de manera similar en humanos que en ratones", dice Lüthi. "Es concebible que en una persona con untrastorno de ansiedad existe un desequilibrio entre los conjuntos neuronales que codifican estados internos distintos. Será interesante probar esta hipótesis en modelos animales para enfermedades psiquiátricas ".
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Materiales proporcionado por Instituto Friedrich Miescher . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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