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Científicos descubren en ratones vías cerebrales para responder a las amenazas
Científicos del Instituto Nacional sobre el Abuso de Alcohol y Alcoholismo (NIAAA, por sus siglas en inglés) han identificado vías cerebrales que pueden coordinar la respuesta de un animal ante situaciones potencialmente traumáticas. Comprender dónde y cómo los circuitos neuronales controlan estas funciones —y cómo pueden funcionar mal— puede proporcionar pistas sobre su papel en los trastornos psiquiátricos relacionados con el trauma y el estrés en las personas. Un informe de esta investigación del NIAAA se publicó en la revista Nature (disponible en inglés).
"Experimentar o presenciar sucesos traumáticos suele ser el origen de trastornos psiquiátricos relacionados con el trauma y el estrés, incluido el trastorno por consumo de alcohol", afirma Andrew Holmes, Ph.D., autor principal del estudio, investigador principal del Laboratorio de Neurociencias del Comportamiento y el Genoma del NIAAA. "En los modelos animales de estrés y trauma, aprender sobre las fuentes potenciales de amenaza observando cómo otros afrontan el peligro puede ser una forma eficaz de evitar el daño. Comprender las diferencias en la forma en que el cerebro procesa la experiencia directa de una amenaza en comparación con la observación de la respuesta de otra persona a una amenaza puede revelar los factores que predisponen a los seres humanos a los trastornos psiquiátricos relacionados con el trauma y el estrés".
En su estudio, el Dr. Holmes y sus colegas examinaron las bases neuronales del aprendizaje observacional del miedo (OFL, por su sigla en inglés) en ratones. El OFL es el proceso mediante el cual los animales aprenden sobre las fuentes de peligro y minimizan su propio riesgo observando cómo responden los demás a las amenazas. Los investigadores se centraron en una zona de la parte frontal del cerebro llamada corteza prefrontal dorsomedial (dmPFC, por su sigla en inglés), que desempeña un papel clave en el procesamiento de la información social y la interpretación de las amenazas en ratones, humanos y otros animales. Los investigadores descubrieron que la dmPFC es necesaria para los OFL en ratones.
A continuación, los investigadores midieron la actividad de las vías neuronales que conducen hacia y desde el dmPFC en ratones que veían cómo otros ratones aprendían a asociar una señal sonora con un leve golpe en el pie. Los animales que reciben este emparejamiento aprenden a ‘congelarse’ o ’quedarse inmóviles‘ cuando oyen la señal sonora. A continuación, los científicos presentaron a los ratones observadores la combinación de señal sonora y descarga en el pie y midieron la actividad en las mismas vías neuronales del dmPFC.
Los investigadores descubrieron que cuando los ratones observadores se enfrentaban a la "amenaza" de la señal sonora, mostraban una activación coordinada de vías que movilizaban o suprimían la respuesta de inmovilización. Por ejemplo, los ratones observadores mostraron que las proyecciones de dmPFC al gris periacueductal (PAG) del mesencéfalo regulan el OFL y que las entradas de la amígdala e hipocampo al dmPFC modulan de forma opuesta la inmovilización de los ratones en observación. Las entradas del hipocampo limitaron, mientras que las entradas de la amígdala basolateral promovieron la congelación en ratones que observaron.
Los investigadores plantearon la hipótesis de que una función crítica del dmPFC en los ratones observadores puede ser equilibrar la necesidad de minimizar el daño (es decir, la inmovilización) con la necesidad de cumplir otras funciones esenciales para la supervivencia (por ejemplo, evaluar el riesgo o confortar a los demás).
Los investigadores también señalaron que los hallazgos sugieren que las respuestas inadaptadas a las amenazas aprendidas socialmente podrían surgir en parte debido déficits en las vías del dmPFC y podrían señalar a un papel potencial de los déficits del dmPFC en los trastornos psiquiátricos relacionados con el trauma y el estrés en humanos.
Referencia:
Silverstein SE, O’Sullivan R, Bukalo O, Pati D, Schaffer JA, Limoges A, Zsembik L, Yoshida T, O’Malley JJ, Paletzki RF, Lieberman AG, Nonaka M, Deisseroth K, Gerfen CR, Penzo MA, Kash TL, Holmes A. A distinct cortical code for socially learned threat. Nature. 2024 Feb;626(8001):1066-1072. PubMed PMID: 38326610
