El alcohol altera un marcador de la inhibición cerebral

Un nuevo estudio publicado en la revista NeuroImage ha demostrado que un indicador matemático aplicado a las resonancias magnéticas funcionales del cerebro puede seguir la capacidad del cerebro para «apagar» su propia actividad. Investigadores de Estados Unidos y Alemania han comprobado que, cuando entra alcohol en el organismo y se activa el sistema inhibidor del sistema nervioso central, este indicador —el exponente de Hurst— disminuye notablemente: el cerebro se vuelve menos predecible y estructurado. En pocas palabras, bajo los efectos del alcohol el cerebro funciona de forma más caótica y pierde confianza en sí mismo. Para la medicina, es una nueva manera no invasiva de observar el funcionamiento del cerebro de una persona viva.

En el proyecto participaron equipos de investigación de la Universidad de Pensilvania, la Universidad de Carolina del Norte e institutos alemanes. Su objetivo era sencillo, aunque ambicioso: aprender a detectar los cambios en el funcionamiento de las redes cerebrales de distintas especies sin abrirles el cráneo.

El cerebro humano mantiene un equilibrio entre la excitación (acelera los procesos) y la inhibición (los frena, es decir, los filtra), como el acelerador y el freno de un coche. Si falla el mecanismo inhibidor, puede manifestarse en forma de depresión, autismo o esquizofrenia. Medir directamente ese freno es casi imposible: los aparatos o solo observan zonas pequeñas o invaden el cerebro vivo, algo que a los médicos no les entusiasma precisamente. Por eso los científicos buscan señales indirectas que puedan observarse en todo el cerebro a la vez. Una de ellas es el exponente de Hurst, una «regla» matemática que se aplica a los datos de la resonancia magnética funcional, un método tradicional para observar el cerebro a través del flujo sanguíneo. Cuanto más alto es el exponente de Hurst, más tranquilo y predecible es el cerebro; cuanto más bajo, más caótico y ruidoso. Hasta ahora, no era más que una hipótesis.

Entonces los científicos decidieron comprobarlo en la práctica. Para concretar, eligieron el alcohol, ya que inhibe el sistema nervioso central a través de los receptores GABA-A, los mismos sobre los que actúa el principal neurotransmisor inhibidor del cerebro, el GABA.

Primero hicieron el experimento con 35 ratas de laboratorio (tres fueron descartadas desde el principio por moverse demasiado en el «escáner»), a las que administraron primero una solución salina de «control» y después dosis cada vez mayores de alcohol. Resultado: cuanto mayor era la dosis, más bajaba el exponente de Hurst en todo el cerebro. La caída era especialmente pronunciada en las zonas sensoriales y «emocionales» (el oído, la vista y el olfato), así como en el cerebelo y la amígdala. Un dato interesante: el exponente de Hurst caía más donde había más receptores GABA-A. La correlación era negativa; es decir, justo en esas zonas el cerebro se inhibía más intensamente bajo los efectos del alcohol.

Después repitieron un experimento similar con 11 personas sanas de entre 24 y 33 años. Los participantes acudían una y otra vez al laboratorio: en cinco ocasiones bebían un cóctel de vodka y zumo hasta alcanzar un nivel de alcohol en sangre determinado (0,08 %), y en otras cinco hacían lo mismo, pero sin alcohol. Cada vez los metían en una máquina de resonancia y les pedían que miraran una cruz en una pantalla negra. Los resultados fueron parecidos: el exponente de Hurst bajaba claramente con el alcohol, sobre todo en las regiones responsables de las funciones nerviosas superiores. En los mapas de resonancia, esto coincidía con las zonas conocidas por concentrar receptores GABA-A y, en menor medida, receptores de dopamina y serotonina: una complejidad neuroquímica que el cerebro, con una copa de más, prefiere no explicar.

A los autores tampoco les pasó inadvertido que el movimiento bajo los efectos del alcohol complica el trabajo del escáner y que el flujo sanguíneo cambia por sí solo. A los participantes que se movían demasiado los mandaron a casa. Aun así, el efecto en zonas concretas del cerebro fue modesto: el alcohol no provoca una revolución, solo introduce un poco de caos.

Una particularidad del estudio es que compararon los mapas de receptores de humanos y roedores, elaborados previamente por otros científicos, en lugar de medirlos en los mismos sujetos que pasaron por el escáner. Más adelante se podrá analizar las diferencias individuales y comprobar cómo afecta a la conducta la caída del exponente de Hurst: por ejemplo, si empeoran la memoria y el autocontrol. Este trabajo solo ha aportado una herramienta para registrar cómo el alcohol desactiva el «estabilizador» del cerebro.

El estudio «Alcohol impacts an fMRI marker of neural inhibition in humans and rodents» fue realizado por Monami Nishio, Xinyi Wang, Eli J. Cornblath, Sung-Ho Lee, Yen-Yu Ian Shih, Nicola Palomero-Gallagher, Michael J. Arcaro, David M. Lydon-Staley y Allyson P. Mackey.