Desde la emoción de escuchar un camión de helados acercándose a los picos del placer mientras bebe un buen vino, el mensajero neurológico conocido como dopamina ha sido descrito popularmente como el químico del cerebro para “sentirse bien” relacionado con la recompensa y el placer.
Aprendiendo a controlar los pulsos de dopamina
Un neurotransmisor ubicuo que transporta señales entre las células cerebrales, la dopamina, entre sus muchas funciones, está involucrado en múltiples aspectos del procesamiento cognitivo. Este mensajero químico se ha estudiado extensamente desde la perspectiva de señales externas o señales “deterministas”. En cambio, los investigadores de la Universidad de California en San Diego se propusieron recientemente investigar aspectos menos entendidos relacionados con los impulsos espontáneos de la dopamina. Sus resultados, publicados el 23 de julio en la revista Current Biology, han demostrado que los ratones pueden manipular intencionalmente estos pulsos de dopamina aleatorios.
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En lugar de ocurrir solo cuando se le presentan expectativas placenteras o basadas en recompensas, el estudiante graduado de UC San Diego, Conrad Foo, dirigió una investigación que encontró que el neocórtex en ratones está inundado de impulsos impredecibles de dopamina que ocurren aproximadamente una vez por minuto.
¿Sentirse bien cuando se quiere?
Trabajando con colegas de UC San Diego (Departamento de Física y Sección de Neurobiología) y la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai en Nueva York, Foo investigó si los ratones son de hecho conscientes de estos impulsos, documentados en el laboratorio a través de métodos moleculares y ópticos, técnicas de imagen y si están ocurriendo realmente. Los investigadores idearon un esquema de retroalimentación en el que los ratones en una cinta rodante recibían una recompensa si demostraban que podían controlar las señales improvisadas de dopamina. No solo los ratones eran conscientes de estos impulsos de dopamina, revelaron los datos, sino que los resultados confirmaron que aprendieron a anticipar y actuar voluntariamente sobre una parte de ellos.
“Fundamentalmente, los ratones aprendieron a provocar impulsos (de dopamina) de manera confiable antes de recibir una recompensa“, señalan los investigadores en el artículo. “Estos efectos se revirtieron cuando se eliminó la recompensa. Postulamos que los impulsos espontáneos de dopamina pueden servir como un evento cognitivo destacado en la planificación del comportamiento“.
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Nueva dimensión de la dinámica cerebral
Los investigadores dicen que el estudio abre una nueva dimensión en el estudio de la dopamina y la dinámica cerebral. Ahora tienen la intención de extender esta investigación para explorar si y cómo los eventos impredecibles de dopamina impulsan la búsqueda de alimento, que es un aspecto esencial para buscar sustento, encontrar pareja y como comportamiento social en la colonización de nuevas bases de operaciones.
“Además, conjeturamos que la sensación de impulsos espontáneos de dopamina de un animal puede motivarlo a buscar y buscar alimento en ausencia de estímulos de recompensa predictivos conocidos“, anotaron los investigadores. En sus esfuerzos por controlar la dopamina, los investigadores aclararon que la dopamina parece vigorizar, en lugar de iniciar, el comportamiento motor.
“Esto comenzó como un hallazgo fortuito de un estudiante de posgrado talentoso y curioso con el apoyo intelectual de un maravilloso grupo de colegas“, dijo el coautor principal del estudio, David Kleinfeld, profesor del Departamento de Física (División de Ciencias Físicas) y Sección de Neurobiología (División de Ciencias Biológicas). “Como resultado inesperado, pasamos muchos días ampliando el estudio original y, por supuesto, realizando experimentos de control para verificar las afirmaciones. Estos llevaron a las conclusiones actuales“.
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Fuente y referencias
Fuente original: Universidad de San Diego
Referencia del estudio:
Conrad Foo, Adrian Lozada, Johnatan Aljadeff, Yulong Li, Jing W. Wang, Paul A. Slesinger, David Kleinfeld. Reinforcement learning links spontaneous cortical dopamine impulses to reward. Current Biology, 2021; DOI: 10.1016/j.cub.2021.06.069