Imagen que muestra las neuronas inhibitorias LRIPs (en verde) extendiéndose desde la corteza entorrinal (en la parte inferior derecha) hacia el hipocampo. Se ha descubierto que las LRIPs forman parte de un sofisticado mecanismo crítico en la formación de recuerdos de contexto. Imagen: Jayeeta Basu. Fuente: Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute.
El miedo es una respuesta orgánica que nos ayuda a sobrevivir, pero si esa respuesta se produce en momentos no necesarios –por ejemplo, en entornos no peligrosos- puede condicionar nuestra vida. Esto es lo que sucede, por ejemplo, a personas que sufren estrés postraumático o ataques de pánico. Por eso resulta importante encontrar la causa cerebral del miedo sin sentido.
En esta dirección, a principios de 2015, un equipo de científicos de la Stony Brook University de EEUU descubrió un circuito neuronal responsable de reconocer y recordar amenazas, así como de activar el cerebro en respuesta a cualquier peligro.
También constató en ratones que dicho circuito –situado en el núcleo paraventricular del tálamo (PVT, por sus siglas en inglés)- se puede “desconectar”, a través de la manipulación de una proteína que modula la plasticidad neuronal (la capacidad de las células cerebrales para reorganizar sus conexiones): el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF). Con esta manipulación, los ratones sometidos al estudio perdieron sus miedos.
Ahora, se ha producido un nuevo avance en esta misma dirección, gracias a una investigación realizada por científicos del Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute de la Universidad de Columbia y del Columbia University Medical Center (CUMC), ambos en EEUU.
Otro circuito involucrado
Lo que ha descubierto este equipo es otro circuito neuronal que ayuda a que el cerebro –de nuevo, de ratones- recuerde qué ambientes son seguros y cuáles son perjudiciales. Asimismo, el estudio también ha revelado qué sucede cuando dicho circuito se interrumpe.
En este caso, el circuito se halló en dos regiones cerebrales interconectadas: el hipocampo y la corteza entorrinal, ambas implicadas en la memoria y en la orientación. Hasta ahora, se sabía que estas áreas se conectaban siguiendo dos vías para formar memorias “de contexto”; pero había una tercera vía de conexión entre ellas cuya función permanecía sin aclarar.
Alrededor del 80% de las neuronas del cerebro son excitatorias -lo que significa que se comunican con otras neuronas a larga distancia-, mientras que el resto de las neuronas (un 20%) son inhibitorias, es decir, actúan localmente para disminuir o detener la actividad neuronal.
En la tercera vía de conexión entre el hipocampo y la corteza entorrinal mencionada, sin embargo, las neuronas funcionan de manera algo extraña: son inhibitorias, pero a través de una distancia relativamente larga. Por eso, estas neuronas han recibido el nombre de proyecciones inhibitorias de largo alcance o LRIPs.
En su trabajo, en primer lugar, los investigadores silenciaron temporalmente las LRIPs en los cerebros de ratones. A continuación, colocaron a los ratones en un espacio en el que se les dio una breve pero dolorosa descarga en las patas.
En esta dirección, a principios de 2015, un equipo de científicos de la Stony Brook University de EEUU descubrió un circuito neuronal responsable de reconocer y recordar amenazas, así como de activar el cerebro en respuesta a cualquier peligro.
También constató en ratones que dicho circuito –situado en el núcleo paraventricular del tálamo (PVT, por sus siglas en inglés)- se puede “desconectar”, a través de la manipulación de una proteína que modula la plasticidad neuronal (la capacidad de las células cerebrales para reorganizar sus conexiones): el factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF). Con esta manipulación, los ratones sometidos al estudio perdieron sus miedos.
Ahora, se ha producido un nuevo avance en esta misma dirección, gracias a una investigación realizada por científicos del Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute de la Universidad de Columbia y del Columbia University Medical Center (CUMC), ambos en EEUU.
Otro circuito involucrado
Lo que ha descubierto este equipo es otro circuito neuronal que ayuda a que el cerebro –de nuevo, de ratones- recuerde qué ambientes son seguros y cuáles son perjudiciales. Asimismo, el estudio también ha revelado qué sucede cuando dicho circuito se interrumpe.
En este caso, el circuito se halló en dos regiones cerebrales interconectadas: el hipocampo y la corteza entorrinal, ambas implicadas en la memoria y en la orientación. Hasta ahora, se sabía que estas áreas se conectaban siguiendo dos vías para formar memorias “de contexto”; pero había una tercera vía de conexión entre ellas cuya función permanecía sin aclarar.
Alrededor del 80% de las neuronas del cerebro son excitatorias -lo que significa que se comunican con otras neuronas a larga distancia-, mientras que el resto de las neuronas (un 20%) son inhibitorias, es decir, actúan localmente para disminuir o detener la actividad neuronal.
En la tercera vía de conexión entre el hipocampo y la corteza entorrinal mencionada, sin embargo, las neuronas funcionan de manera algo extraña: son inhibitorias, pero a través de una distancia relativamente larga. Por eso, estas neuronas han recibido el nombre de proyecciones inhibitorias de largo alcance o LRIPs.
En su trabajo, en primer lugar, los investigadores silenciaron temporalmente las LRIPs en los cerebros de ratones. A continuación, colocaron a los ratones en un espacio en el que se les dio una breve pero dolorosa descarga en las patas.
Resultados obtenidos
Cuando se reingresó a los ratones en dicho espacio, 24 horas más tarde, los animales recordaron la descarga y exhibieron una respuesta de miedo. Esto indicó que, por tanto, las LRIPs no son necesarias para la formación del recuerdo desagradable.
Sin embargo, cuando estos mismos ratones fueron colocados en un espacio completamente diferente, mostraron una vez más el miedo, lo que sugiere que el silencio de sus LRIPs provocó en ellos una generalización del temor inicial.
Ratones no manipulados –con sus LRIPs funcionando con normalidad- solo mostraron una respuesta de miedo en el espacio donde habían sido agredidos.
Experimentos posteriores con registro de imágenes de los cerebros de ratones con y sin LRIPs constataron el papel preciso de estas neuronas en estas reacciones o en su ausencia de ellas, informa el Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute en un comunicado.
Implicaciones clínicas
Según los investigadores, este hallazgo, aunque preliminar, tendría interesantes implicaciones para nuestro cerebro, pues sugiere que “cualquier alteración en esta vía de actividad (…) podría contribuir a la aparición de formas patológicas de repuesta del miedo”.
Los autores del estudio de 2015 señalaron, por su parte, que el conocimiento del mecanismo cerebral por ellos descubierto podría impulsar el desarrollo de tratamientos eficaces para ciertos trastornos emocionales en humanos, como la ansiedad, las fobias o el estrés postraumático.
Una tercera investigación realizada en 2014 por científicos de IDIBELL y de la Universidad de Barcelona también arrojó luz sobre el miedo patológico y su relación con el cerebro. Reveló que cuando pasamos miedo, nuestro cerebro codifica de una manera la memoria del contexto en que hemos tenido esa sensación, y de otra manera la respuesta emocional al peligro.
Con el tiempo, podemos olvidar los detalles de dicho contexto, pero la memoria emocional se perpetúa, por lo que el miedo puede reaparecer donde nadie se lo espera. Este conocimiento abre la puerta a la investigación de nuevas estrategias terapéuticas para estos trastornos, aseguraron entonces los autores del estudio.
Pánico y miedo útil en el cerebro
Sobre el miedo y el cerebro también se sabe que, cuando esta emoción nos paraliza (lo que se conoce como “quedarse helado” de miedo), se pone en marcha una cadena de conexiones neuronales que vincula el circuito cerebral de supervivencia central a la médula espinal.
Esa cadena de conexiones iría desde la llamada sustancia gris periacueductal (región del cerebro responsable de cómo humanos y animales responden al peligro) a una parte localizada en el cerebelo, llamada pirámide, involucrada en la generación del comportamiento de paralización cuando las redes centrales de la supervivencia se activan, ante situaciones amenazantes innatas o aprendidas. Asimismo, se ha descubierto que en el sentimiento del pánico juegan un papel el tronco cerebral, el diencéfalo o la corteza insular.
En un sentido positivo, el cerebro nos permite anticiparnos a los peligros gracias a la corteza cingulada anterior, una región involucrada en la atención y en las emociones. Este sistema de alarma se activa a nivel inconsciente y ayuda a reconocer y evitar las situaciones peligrosas.
Cuando se reingresó a los ratones en dicho espacio, 24 horas más tarde, los animales recordaron la descarga y exhibieron una respuesta de miedo. Esto indicó que, por tanto, las LRIPs no son necesarias para la formación del recuerdo desagradable.
Sin embargo, cuando estos mismos ratones fueron colocados en un espacio completamente diferente, mostraron una vez más el miedo, lo que sugiere que el silencio de sus LRIPs provocó en ellos una generalización del temor inicial.
Ratones no manipulados –con sus LRIPs funcionando con normalidad- solo mostraron una respuesta de miedo en el espacio donde habían sido agredidos.
Experimentos posteriores con registro de imágenes de los cerebros de ratones con y sin LRIPs constataron el papel preciso de estas neuronas en estas reacciones o en su ausencia de ellas, informa el Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute en un comunicado.
Implicaciones clínicas
Según los investigadores, este hallazgo, aunque preliminar, tendría interesantes implicaciones para nuestro cerebro, pues sugiere que “cualquier alteración en esta vía de actividad (…) podría contribuir a la aparición de formas patológicas de repuesta del miedo”.
Los autores del estudio de 2015 señalaron, por su parte, que el conocimiento del mecanismo cerebral por ellos descubierto podría impulsar el desarrollo de tratamientos eficaces para ciertos trastornos emocionales en humanos, como la ansiedad, las fobias o el estrés postraumático.
Una tercera investigación realizada en 2014 por científicos de IDIBELL y de la Universidad de Barcelona también arrojó luz sobre el miedo patológico y su relación con el cerebro. Reveló que cuando pasamos miedo, nuestro cerebro codifica de una manera la memoria del contexto en que hemos tenido esa sensación, y de otra manera la respuesta emocional al peligro.
Con el tiempo, podemos olvidar los detalles de dicho contexto, pero la memoria emocional se perpetúa, por lo que el miedo puede reaparecer donde nadie se lo espera. Este conocimiento abre la puerta a la investigación de nuevas estrategias terapéuticas para estos trastornos, aseguraron entonces los autores del estudio.
Pánico y miedo útil en el cerebro
Sobre el miedo y el cerebro también se sabe que, cuando esta emoción nos paraliza (lo que se conoce como “quedarse helado” de miedo), se pone en marcha una cadena de conexiones neuronales que vincula el circuito cerebral de supervivencia central a la médula espinal.
Esa cadena de conexiones iría desde la llamada sustancia gris periacueductal (región del cerebro responsable de cómo humanos y animales responden al peligro) a una parte localizada en el cerebelo, llamada pirámide, involucrada en la generación del comportamiento de paralización cuando las redes centrales de la supervivencia se activan, ante situaciones amenazantes innatas o aprendidas. Asimismo, se ha descubierto que en el sentimiento del pánico juegan un papel el tronco cerebral, el diencéfalo o la corteza insular.
En un sentido positivo, el cerebro nos permite anticiparnos a los peligros gracias a la corteza cingulada anterior, una región involucrada en la atención y en las emociones. Este sistema de alarma se activa a nivel inconsciente y ayuda a reconocer y evitar las situaciones peligrosas.
Referencia bibliográfica:
Jayeeta Basu, Jeffrey D. Zaremba, Stephanie K. Cheung, Frederick L. Hitti, Boris V. Zemelman, Attila Losonczy, and Steven A. Siegelbaum. Gating of hippocampal activity, plasticity, and memory by entorhinal cortex long-range inhibition. Science (2016). DOI: 10.1126/science.aaa5694.
Jayeeta Basu, Jeffrey D. Zaremba, Stephanie K. Cheung, Frederick L. Hitti, Boris V. Zemelman, Attila Losonczy, and Steven A. Siegelbaum. Gating of hippocampal activity, plasticity, and memory by entorhinal cortex long-range inhibition. Science (2016). DOI: 10.1126/science.aaa5694.