Decisiones y Reprogramación de Neuronas

Decisiones y Reprogramación de Neuronas

Investigadores del Instituto de Investigación del Cerebro de la Universidad de Zúrich han descubierto cuáles son las neuronas que están al mando para guiar el comportamiento adaptativo. Su nuevo estudio sobre las decisiones y reprogramación de neuronas contribuye a nuestra comprensión de los procesos de toma de decisiones en personas sanas y enfermas.

Decisiones adaptativas

Las decisiones adaptativas, es decir, deshacerse de comportamientos habituales y aprender unos nuevos, han sido cruciales en la evolución humana para la nuestra supervivencia. Los animales también deben ser capaces de adaptarse rápidamente a los cambios en las condiciones de su entorno.

La plasticidad del cerebro o neuroplasticidad (capacidad de crear nuevas conexiones y circuitos neuronales) forma la base de esta capacidad, pero los procesos biológicos que permiten esta asombrosa hazaña aún no se conocen bien. 

No obstante, un equipo de investigación de la Universidad de Zurich ha dado ahora con éxito un primer paso para iluminar estos procesos.

Su estudio, recién publicado en la revista científica Nature, demuestra que la corteza orbitofrontal, una región de la corteza cerebral que se encuentra detrás de los ojos, es capaz de reprogramar neuronas ubicadas en áreas sensoriales.

Observar las células del cerebro en el acto de reaprender

En sus experimentos con ratones, los investigadores simularon un proceso de reaprendizaje en condiciones controladas e investigaron lo que sucede en el cerebro a nivel de neuronas individuales durante ese proceso. Los investigadores primero entrenaron a los animales para que lamieran cada vez que tocaban una tira de papel de lija de grano grueso con sus bigotes y recompensaban la respuesta con un trago de agua con sacarosa.

Sin embargo, a los ratones no se les permitió lamer cuando cepillaron sus bigotes contra papel de lija de grano fino; si lo hacían, eran castigados con un leve ruido irritante. Una vez que los ratones entendieron cómo realizar su tarea, se cambiaron las tornas. La recompensa ahora se entregó después de batir contra papel de lija de grano fino y no de grano grueso. Los ratones aprendieron rápidamente este nuevo patrón de comportamiento opuesto después de poca práctica.

¿Quién reprograma las neuronas?

Durante la formación, los neurocientíficos emplearon técnicas de neuroimagen y biología molecular para analizar la función de neuronas individuales en las cortezas cerebrales implicadas.

Su análisis reveló que un grupo de células cerebrales en la corteza orbitofrontal es particularmente activo durante el proceso de reaprendizaje. Las células de esta zona siguieron inicialmente el antiguo patrón de actividad, pero algunas de ellas se adaptaron luego a la nueva situación. Cuando las neuronas específicas de la corteza orbitofrontal se inactivaban deliberadamente, el reaprendizaje se veía afectado y las neuronas del área sensorial ya no presentaban modificaciones en su actividad.

“De este modo pudimos demostrar que existe una conexión directa desde la corteza orbitofrontal a las áreas sensoriales del cerebro y que algunas neuronas se reprograman allí”, explica el investigador Fritjof Helmchen.

Esto muestra la ubicación de la corteza orbitofrontal.
La corteza orbitofrontal y zona sensorial
Imagen de Universidad de Zurich

Se sabe desde hace tiempo que la corteza orbitofrontal participa en los procesos de toma de decisiones. Se encarga, hasta cierto punto, de permitirnos reaccionar de manera adecuada y exitosa ante circunstancias exógenas.

«Pero los circuitos neuronales subyacentes a esta función eran desconocidos hasta ahora», dice Abhishek Banerjee, autor principal del estudio, ahora profesor asociado en la Universidad de Newcastle, Reino Unido.

Entender mejor los trastornos

Los investigadores creen que los procesos fundamentales que observaron en ratones también tienen lugar de manera similar en el cerebro humano. “Este conocimiento más profundo sobre los procesos cerebrales complejos involucrados en la toma de decisiones es importante”, explica Helmchen.

«Los resultados de nuestra investigación sobre las decisiones y reprogramación de neuronas pueden contribuir a una mejor comprensión de los trastornos cerebrales en los que la flexibilidad en la toma de decisiones se ve afectada, como ocurre, por ejemplo, en diversas formas de autismo y esquizofrenia». 

Claramente, tener dificultades o no poder adaptar el comportamiento propio, representa un problema grave para las personas afectadas y este descubrimiento es un paso importante para su futura solución.

No solo en medicina

Este hallazgo relativo a las decisiones y reprogramación de neuronas traerá sin duda nuevos e interesantes descubrimientos, no solo en medicina, sino también en todo lo que implique adaptación y cambio en los comportamientos. Es decir un amplísimo panorama de investigación y aplicación: medicina, psicología, educación, marketing (toma de decisiones del consumidor), cambio organizacional, etc.

Una consecuencia será, muy probablemente, la aplicación a la toma de decisiones en las organizaciones, como en el caso del Neuromarketing, Neuromanagement y Neuroliderazgo. (Para saber más sobre la aplicación la neurociencia a las organizaciones puedes ir AQUÍ. ).

La neurociencia avanza a pasos agigantados y los descubrimientos se suceden rápidamente en todos los ámbitos de aplicación. Es importante mantenerse atentos.

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