Identificando el interruptor motivacional del cerebro
Determinar dónde reside la motivación en el cerebro no es fácil, pero es posible que un equipo de investigadores en China lo haya logrado. Según un estudio publicado hoy en la revista Science, el equipo aisló un pequeño subconjunto de neuronas en el cerebro de ratones que desempeñan un papel clave en el comportamiento persistente. Este puñado de células cerebrales se llama corteza prefrontal dorsomedial, o dmPFC, y se encuentra en un área integral para aprender el comportamiento social apropiado. Cuando el equipo activó las neuronas con luz, el dmPFC motivó a los ratones a ganar una carrera en la que antes no tenían la voluntad de triunfar. En otras palabras, «esto puede proporcionar una nueva base biológica para lo que la gente llama ‘grano'», dijo Hailan Hu, neurocientífico de la Universidad de Zhejiang que dirigió el estudio.
En lo que respecta a estos ratones, el «coraje» requiere romper la jerarquía. Los ratones macho que viven juntos establecen y mantienen jerarquías sociales, explicó Hu. Para averiguar qué ratones eran los dominantes, ella y sus colegas pusieron dos ratones a la vez en un tubo estrecho, uno en cada extremo. Para salir, un animal, el individuo de menor rango, tiene que retroceder, mientras que el otro animal, el individuo de mayor rango, tiene que empujar hacia adelante. La mayor parte de la investigación sobre la jerarquía social en ratones se ha centrado en comportamientos más agresivos, como la forma en que los ratones macho eligen nuevos miembros de la jaula, dice el neurocientífico Helmut Kessels del Instituto de Neurociencia de los Países Bajos. «En este caso, solo había cuatro ratones viviendo pacíficamente en la jaula», dijo, lo que ayudó a fortalecer el argumento del equipo de que estaban evaluando el motivo, no la hostilidad.
En un estudio anterior, el equipo de investigación de Hu utilizó moléculas disruptoras neuronales para demostrar una relación entre la actividad de dmPFC y la decisión de un ratón de rendirse o rebelarse contra su compañero de jaula durante una prueba de probeta. Pero la técnica que usaron para modificar los niveles de actividad de dmPFC tardó de 12 a 24 horas en funcionar. «Somos relativamente lentos para ver una causalidad muy directa», dijo Hu. Esta vez, ella y su equipo querían controlar regiones del cerebro con mayor precisión y en tiempo real. Así que insertaron un virus en el dmPFC que expresaba la proteína sensible a la luz, junto con un cable de fibra óptica. Cuando el equipo pulsó la luz láser a través del cable, moduló instantáneamente la expresión de la proteína, «encendiendo» o «apagando» la neurona. Entre el 80 y el 90 por ciento de los ratones tratados tenían su corteza prefrontal «encendida», alejando a sus oponentes que sucumbieron antes de la intervención neuronal.
Cuando los ratones se colocaron en el lumen sin ninguna intervención cerebral, los ratones que habían mostrado dominancia varias veces el día anterior mantuvieron su rango. El equipo sospecha que los ratones se someten a una especie de ejercicio de circuito neuronal: ganar repetidamente los mantiene persiguiéndolo. Un estudio anterior había identificado un vínculo entre el tálamo (una región del cerebro que transmite la información de los músculos y los sentidos) y el dmPFC, y el papel de este circuito neuronal en la alteración del deseo de pelear en ratones. Con esto en mente, Hu y su equipo se concentraron en la región donde el tálamo se encuentra con la dmPFC. Efectivamente, la activación de esta conexión inspiró el mismo impulso para ganar. Son los detalles del estudio, que muestran que este circuito cerebral se puede adaptar para ganar, eso es lo que realmente hace que el estudio se destaque, dijo Kessels.
Los ratones no cambiaron en el marcador porque se hicieron más grandes o más fuertes: los investigadores emparejaron ratones de tamaño similar y no midieron ningún cambio en los niveles de testosterona después del juego. Tonterías, los ratones alterados tampoco defienden su territorio y atacan cuando entran nuevos ratones a la jaula, lo que hacen si sus niveles de agresión aumentan. Los ratones que se adaptaron para ganar también mostraron sus habilidades fuera del tubo de ensayo. El mismo fenómeno de escalada social ocurrió cuando el equipo expuso a sus compañeros enjaulados a un piso cálido y helado en una esquina. Los ratones recién dominantes pasaron más tiempo en el rincón caliente que en los niveles más bajos, a pesar de que Hu y su equipo ya no activaron artificialmente sus dmPFC. Los hallazgos sugieren que estos experimentos de hecho estaban probando el deseo de ganar de las ratas.
Palabras como «impulso» o «coraje» suenan como cualidades humanas, dice Hu, pero cree que esos son términos razonables para traducir los cambios en el comportamiento de los ratones en algo que los humanos puedan reconocer. Kessels describió el fenómeno de otra manera: dijo que las neuronas de los ratones ganadores se habían adaptado a la victoria, por lo que aprendieron a esperarla con ansias. Hu señaló que esta anticipación disciplinada podría ayudar potencialmente a los atletas o a cualquier persona en el juego. Si te enfrentas a múltiples oponentes a los que vences fácilmente por primera vez, es posible que estés mentalmente preparado para ganar nuevamente, incluso contra competidores más desafiantes, dijo.
