Descubren en el cerebro un botón del miedo

Los científicos han descubierto una región del cerebro apenas estudiada hasta ahora que ayuda a mantener el miedo después de la señal inicial de peligro. El estudio se ha publicado en la revista Neuron. Se trata de la zona de transición amigdalostriatal, o ASt, situada entre la amígdala —centro de procesamiento de las emociones— y el estriado, que interviene en el control del movimiento.

El problema que estudiaba el equipo parece casi insultantemente sencillo: el cerebro debe reconocer una amenaza al instante, pero la conducta defensiva dura mucho más. Estudios de 1995 mostraron que las neuronas de la amígdala responden a un sonido aterrador con un impulso breve, de apenas unos milisegundos. En 2002, los científicos descubrieron que la señal pasa rápidamente de la amígdala a la zona vecina ASt. Y un trabajo de 2009 subrayó la paradoja: la actividad de la amígdala se apaga casi de inmediato, mientras que la conducta defensiva de los animales puede prolongarse durante decenas de segundos.

Fergil Mills, ahora profesor asociado de la Universidad de Utah, realizó el estudio mientras trabajaba en el laboratorio de Kay M. Tye, en el Instituto Salk de Estudios Biológicos. Los científicos plantearon que la ASt podría funcionar como una especie de alarma continua.

Primero, los investigadores estudiaron las características genéticas de 97.434 núcleos celulares individuales del cerebro de ratones. El análisis mostró que la ASt tiene un perfil genético propio. Alrededor del 71 % de sus neuronas eran positivas para Drd2: expresan el receptor de dopamina. En comparación, en el grupo relacionado de neuronas positivas para Drd1a, estas células representaban alrededor del 26 %.

Después, los científicos registraron la actividad eléctrica de las neuronas de 15 ratones vivos. Los entrenaron para que un sonido de 20 segundos anunciara una leve descarga eléctrica en la pata, mientras que otro sonido de la misma duración predijera un líquido dulce. Las neuronas de la ASt respondieron con intensidad a la señal asociada al peligro y siguieron activas durante los 20 segundos. Cuanto más se quedaba paralizado el ratón o más manifestaba otras conductas defensivas, mayor era la actividad de la ASt: en los casos de reacción más intensa, superaba en más de tres veces los niveles de una respuesta débil.

Para comprobar el papel causal de la región, los investigadores recurrieron a la optogenética, un método que permite activar y desactivar determinadas neuronas mediante la luz. En 18 ratones modificados genéticamente, la activación de la ASt con un láser azul provocó parálisis de inmediato. Cuando el láser estaba asociado a un lado del recinto, los animales empezaban a evitar esa zona.

También analizaron por separado dos tipos de células en otros 35 ratones. La activación de las neuronas positivas para Drd2 provocó parálisis y evitación; la estimulación de las células positivas para Drd1a no tuvo un efecto apreciable. Una prueba con un cilindro giratorio mostró que los animales no habían perdido la capacidad de moverse: estaban manifestando una respuesta defensiva.

Unos microscopios miniatura fijados a la cabeza de 15 ratones confirmaron que las neuronas positivas para Drd2 mantenían una actividad elevada durante todo el sonido amenazante. En cambio, cuando los investigadores inhibieron estas células en 21 ratones, la conducta defensiva —quedarse inmóviles y dar arrancadas bruscas— se redujo casi un 50 %. Las respuestas a la recompensa dulce y la actividad motora habitual no cambiaron.

Así pues, la ASt no se limita a acompañar al miedo: participa de forma significativa en su formación. Sin embargo, la región respondía a una señal de aviso concreta, pero no se activaba en un lugar que los ratones asociaban con una experiencia desagradable. Esto podría significar que la ASt se ocupa sobre todo del miedo provocado por una señal sensorial, y no de un miedo más general al contexto.

Los científicos subrayan que los resultados no restan importancia al papel de la amígdala. Lo más probable es que ambas estructuras trabajen en una misma cadena: la amígdala detecta rápidamente la amenaza y la ASt mantiene el estado defensivo. Sin embargo, los experimentos se realizaron únicamente con ratones, un solo tipo de amenaza y una sola recompensa, por lo que todavía no se pueden trasladar directamente las conclusiones a las personas.

El siguiente paso será averiguar cómo interactúa la ASt con la amígdala en los seres humanos y si esta cadena está relacionada con los trastornos de ansiedad y el trastorno de estrés postraumático. En estas afecciones, el miedo puede prolongarse en exceso, extenderse a situaciones seguras o aparecer sin una causa evidente. Los autores del estudio creen que comprender el mecanismo que mantiene el miedo podría ayudar a encontrar nuevas formas de tratamiento. El trabajo se titula «Las neuronas de la zona de transición amigdalostriatal codifican respuestas sostenidas a señales y dirigen la conducta defensiva».