Mes: noviembre 2015

El centro cerebral del placer

Contenido traducido, tomado de blog http://alfre.dk/the-pleasure-center/

En 1954, dos jóvenes neuropsicólogos cometieron un error al implantar un electrodo en el cerebro de una rata, un error que involuntariamente llevó a un descubrimiento importante.

Uno de los dos era Peter Milner, un estudiante de doctorado de la Universidad McGill. En ese momento, él estaba poniendo a prueba la teoría de que las ratas podrían ser motivadas mediante la estimulación de la formación reticular, una zona anatómica especial en el tronco cerebral.

Sus ratas corrían a través de un laberinto en T. Cada vez que la rata eligió uno de los dos caminos a tomar, un choque sería enviado a una zona especializada llamada “formación reticular”. Era la esperanza de Milner que las ratas podrían asociar su elección con el estímulo supuestamente gratificante, de modo que seguirían eligiendo el mismo camino en futuras aproximaciones. En cualquier caso, Milner no tuvo mucho éxito en su experimento. En lugar de girar hacia el camino por el que recibieron la estimulación, las ratas por unanimidad  evitaron ese lado. Evidentemente, la estimulación evocó un sentimiento negativo en lugar de excitación, como Milner había esperado.

Fue en ese momento que a Milner fue presentado James Olds, un joven psicólogo social de la Universidad de Harvard con un interés en el estudio del cerebro; que estaba buscando a alguien como Milner para que le ayudara a empezar en su trabajo de campo.

Pero el trasfondo de psicología social de Olds fue retirado bastante lejos de la psicología fisiológica del laboratorio de Milner, y Milner se mostró escéptico de que este nuevo recluta pudiera ser de alguna utilidad. Sin embargo, le dio una oportunidad.

Olds resultó ser un alumno brillante: rápidamente, a una semana de serle dado un atlas y libro de anatomía cerebral de la rata, su conocimiento del cerebro de rata destronó al del propio Milner. Pronto, se le dió la tarea de implantar los electrodos en los cerebros de las ratas, siguiendo las instrucciones del Milner.

Este método de implantar el electrodo, sin embargo, era un procedimiento delicado que requería manos firmes y paciencia. Aunque produjo resultados razonablemente consistentes, fue un proceso largo y con mucho margen de error.

Después de practicar con unos electrodos, Olds era lo suficientemente competente para realizar la operación de forma independiente. Pero en esta independencia, hizo algunos ajustes al procedimiento: utilizó alambre de calibre más pesado, y no esperó tanto tiempo para que el adhesivo del electrodo se secara por completo antes de doblar los cables en la orientación deseada. Estos podrían haber parecido ajustes inofensivos en el momento, pero los pequeños cambios en los procedimientos delicados no siempre son tan inocentes.

Una rata Curiosa

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Crédito de imagen: tomada de blog 

https://trojantopher.wordpress.com/tag/peter-milner/

Fue con una de las ratas de Olds que algo muy peculiar pasó. Cuando se estimuló, esta rata se detuvo, empezó a oler y buscar mientras se movía. Tan pronto como el estímulo fue cortado, volvió a su comportamiento normal. Esto estaba en marcado contraste con todas las ratas anteriores que probaron-que podían controlar su movimiento, dando una corta ráfaga de estimulación cada vez que iban en una dirección determinada. En momentos en que Milner se estaba desalentando por su falta de resultados, esta rata obediente reavivó su esperanza.

El intento de descubrir lo que hizo la rata se comportara de esta manera, hizo que Milner y Olds diseñaran un nuevo experimento. En lugar de controlar el estímulo ellos mismos, los dos científicos idearon un método para permitir a la rata activar el estímulo por su propia cuenta. Si la rata administraba el estímulo por sí sola cuando no estaba bajo influencia externa, concluirían que la rata buscaba deliberadamente la estimulación cerebral; esto implicaría que el estímulo era intrínsecamente excitante o gratificante para la rata.

Y de hecho lo fue. Incluso cuando la palanca para activar el estímulo se posicionó con torpeza de tal manera que la rata tenía problemas para manipularlo, la rata fue persistente. Este fue un fenómeno sorprendente que condujo a importantes preguntas: ¿Estuvo la rata completamente subordinada a este estímulo? ¿Podría su comportamiento ser completamente controlado simplemente mediante la estimulación de un área particular de su cerebro?

Único en su clase

Al tratar de responder a estas preguntas, los científicos llegaron a un punto ciego: no podían replicar el comportamiento en otras ratas. Sólo tenían una rata que se comportó de esta manera, y Olds estaba naturalmente preocupado de que esto fuera un fenómeno de una sola vez que nunca presenciaría de nuevo. (Debido a esta preocupación, tomó un video del evento, aunque el video se ha perdido para la historia.)

Después de muchos intentos fallidos más, Milner comenzó a sospechar que tal vez el electrodo no estaba en su posición deseada; tal vez se implantó de forma incorrecta o se había desplazado en algún momento. Pero no había manera de Olds estuviera dispuesto a sacrificar su única “buena” rata para determinar la ubicación del electrodo.

Por suerte, había otros medios de la época, y otro de los científicos en el laboratorio tuvo la brillante idea de tomar una radiografía. Lo que encontraron fue que el electrodo de hecho había sido desplazado varios milímetros de distancia de la formación reticular, y estaba en contacto con el hipotálamo. Puede haber sido el uso de Olds de mayor calibre que requería más presión para doblar, o tal vez fue la forma en que Olds había doblado los cables antes del secado del adhesivo del electrodo. De cualquier manera, estaba claro que el electrodo no estaba donde ellos esperaban, y su nuevo puesto en contacto con el hipotálamo causó algún tipo de sensación altamente excitante en la rata.

El placer y la recompensa

Para los próximos años, en otros experimentos, Olds se dispuso a localizar las áreas cerebrales precisas responsables de la inducción de esta extraña sensación en las ratas. A pesar de que llamó a estas áreas “centros de placer,” no sabemos lo que las ratas en verdad sienten cuando son estimuladas, o si su sentimiento es del todo análogo a nuestro concepto de “placer” (aunque sin duda es un concepto atractivo). Tomando esto en consideración, los científicos de hoy en día prefieren hablar de “centros de recompensa” en vez de “centros de placer”.

Se estableció un experimento, similar a la anterior en el que las ratas fueron capaces de autoadministrarse un choque a una parte de su cerebro, empujando una palanca. Dependiendo de donde se dejó la punta del electrodo, las ratas mostraron una amplia gama de respuestas. Olds encontró algunas áreas (áreas pequeñas en el cerebro medio y las secciones adyacentes del tálamo y el hipotálamo) que al ser estimuladas, producían una respuesta de evitación en las ratas. Otras áreas (como la posterior y hipotálamo anterior) en contraste, produjeron la sensación excitante.

En algunos casos, la sensación era evidentemente muy intensa, algunas ratas presionarían la palanca tanto como !!! 7.000 veces por hora !!!  hasta el colapso por agotamiento.

Esta tendencia a la auto-estimulación fue incluso mayor que la del hambre. En un experimento posterior, Olds encontró que las ratas serían capaces de atravesar un suelo altamente electrificado para recibir la estimulación de un suelo que incluso las ratas en ayunas durante 24 horas no fueron capaces de atravesar por la comida.

Las ratas, evidentemente, pudieron ser controladas en su totalidad a través de señales eléctricas enviadas directamente al cerebro. Esto hace que nos preguntemos: ¿Qué pasa con los humanos?

Placer Humano

¿Tienen también los seres humanos “centros de recompensa” en el cerebro?

Sí los tenemos. Pero, tal vez, afortunadamente, la estimulación a nuestros centros de recompensa no conduce necesariamente a un frenesí similar al de las ratas.

En un experimento muy controvertido por Robert Heath en la década de 1950, los pacientes con tendencias violentas tuvieron electrodos implantados en sus cerebros con la esperanza de que la estimulación sería calmarlos. Los pacientes reportaron sentimientos de euforia leves o agradables en respuesta al estímulo, pero nada cerca de la intensa sensación de que condujo a las ratas a comportamientos extremos y de agotamiento. Estos experimentos no estaban buscando específicamente para áreas de estimulación cerebral placentera, sin embargo, lo que puede ser el caso que la orientación otras áreas o combinaciones de áreas daría lugar a una sensación más intensa.

De cualquier manera, incluso sin estimulación neural directa, los hallazgos de Heath sugieren que el humano puede ser propenso a un comportamiento análogo al de la rata, empujando continuamente una palanca para obtener más auto-estimulación: algunos científicos creen que las adicciones   (como ocurre con alcohol o con abuso de drogas) son el resultado de un síndrome de deficiencia de recompensa, en la que una deficiencia en los centros de recompensa del cerebro resulta en un deseo constante de alivio, que toma la forma de abuso de sustancias.

El concepto de centro de recompensa tiene implicaciones interesantes para la investigación y la tecnología del futuro. En un caso extremo, algunos creen que la estimulación directa de estas áreas, será clave para eliminar las emociones negativas por completo del mundo (ya sea o no que sea un estado deseable, es tema de debate). Los partidarios de este escenario futuro les gusta señalar que, en una reunión de la Sociedad para la Neurociencia en 2005, el Dalai Lama mencionó:

                Si fuera posible liberarse de las emociones negativas por una implementación libre de riesgo de un electrodo, sin menoscabar la inteligencia y la mente crítica, yo sería el primer paciente.

Incluso si esto no resulta posible, esto ilustra el enorme potencial que yace en el futuro la investigación del cerebro; todavía hay mucho que aprender y descubrir.

Cabe esperar que en nuestra búsqueda para aprovechar la búsqueda del placer, las tendencias no terminen como la rata: en un ciclo continuo de auto-estimulación, adicción, y el eventual agotamiento.

Referencias (tomadas del post original)

“A World Without Suffering?” Accessed April 8, 2013.http://ieet.org/index.php/IEET/more/dvorsky20090502.

Baumeister, Alan. “The Tulane Electrical Brain Stimulation Program A Historical Case Study in Medical Ethics.” Journal of the History of the Neurosciences 9, no. 3 (2000): 262–278. doi:10.1076/jhin.9.3.262.1787.

Blum, Kenneth, John G. Cull, Eric R. Braverman, and David E. Comings. “Reward Deficiency Syndrome.” American Scientist 84, no. 2 (March 1, 1996): 132–145. doi:10.2307/29775633.

“James Olds, May 30, 1922—August 21, 1976 | By Richard F. Thompson | Biographical Memoirs.” Accessed April 8, 2013. http://www.nap.edu/readingroom.php?book=biomems&page=jolds.html.

Milner, Peter M. “The Discovery of Self-stimulation and Other Stories.” Neuroscience & Biobehavioral Reviews 13, no. 2–3 (Summer 1989): 61–67. doi:10.1016/S0149-7634(89)80013-2.

Motivation: Self-Stimulation in Rats, 2010. http://www.youtube.com/watch?v=aNXhyPj-RsM&feature=youtube_gdata_player.

Olds, James. “Self-Stimulation of the Brain.” Science 127, no. 3294 (February 14, 1958): 315–324. doi:10.2307/1754983.

Olds, James, and Peter Milner. “Positive Reinforcement Produced by Electrical Stimulation of Septal Area and Other Regions of Rat Brain.” J Comp Physiol Psychol 47, no. 6 (1954): 419–427.

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Conectómica, una aproximación al estudio del cerebro

neurobase

El interés por la organización de las conexiones neurales no es nuevo, hace más de un siglo que la neurociencia tiene como uno de sus objetivos el llegar a trazar el mapa de conexiones neurales que subyacen a las funciones mentales superiores. Aunque, si hubiera que poner fecha al nacimiento de la conectómica, esta sería en 1972, cuando Brenner y su equipo comenzaron el estudio del mapa de conexiones sinápticas del gusano C. Elegans, tarea que les llevó unos 14 años. Este gusano tiene unas 300 neuronas, esto nos da una indicación sobre la magnitud de la tarea de reconstrucción del mapa sináptico del cerebro de cualquier mamífero. No obstante, las metas marcadas por los investigadores de este campo hoy día, parecen centrarse en la reconstrucción de zonas concretas como el hipocampo, que no es que sea tampoco es una empresa pequeña.

La conectómica se puede definir como la disciplina…

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Amor romántico y cerebro

Que hay de interesante en Medicina

Los mamíferos y las aves expresan regularmente preferencias por una pareja en concreto y toman decisiones de emparejamiento. Los datos sobre la elección de pareja entre los mamíferos sugieren que este comportamiento “sistema de atracción ‘se asocia con vías dopaminérgicas de recompensa en el cerebro (Fisher HE et al, 2006).

En la Universidad Stony Brook de Nueva York, se hizo un interesante estudio que examinó la correlación neural del amor romántico intenso a largo plazo mediante imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). Diez mujeres y 7 hombres casados ​​durante un promedio de 21.4 años a quienes se realizó fMRI mientras visualizaban imágenes faciales de su pareja. Las imágenes de control incluyeron un conocido con el cual había gran familiaridad; un amigo cercano de largo plazo; y una persona de baja familiaridad.  Se encontraron resultados concretos con relación al ser intensamente amado a largo plazo en: (i) áreas de recompensa…

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¿Qué es la Narcolepsia?

Los sueños y ritmos biológicos

índice

La narcolepsia es un trastorno del sueño que se puede manifestar de varias formas, la principal característica son las tendencias del sueño anormales en la que aparece una enorme somnolencia durante el día, acompañada de una alteración del sueño nocturno y alteraciones en la fase REM del sueño. La narcolepsia se conoce como ataques de sueño donde el deseo de dormir es irresistible para quien lo sufre, estos ataques de sueño pueden durar desde pocos minutos hasta más de una hora.
Esta alteración del sueño suele comenzar a la edad de 20-30 años, aunque también puede aparecer a cualquier otra edad.
Aun se desconocen las causas que producen esta alteración, pero se piensa que puede ser que esté asociado a una predisposición genética. Se ha encontrado que existe una relación entre el HLA-DR2 y la narcolepsia, por lo que se llega a la conclusión que influye los antecedentes familiares.
Es…

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