Fonaments neurobiològics del plaer: sistema de recompenses cerebral
2013/07/01 Echeazarra Escudero, Leyre - Farmazian lizentziatua eta Fisiologia arloko ikertzaileaEHU Iturria: Elhuyar aldizkaria
El descobriment del centre del plaer
En la dècada de 1950, els científics James Olds i Peter Milner investigaven en la Universitat de McGill (Mont-real, el Canadà) una àrea cerebral en el tronc cerebral, denominada xarxa de formació. Per a això, col·locaven a les rates uns microelectrodos molt llargs i fins connectats a un estimulador elèctric, amb la finalitat d'estimular aquesta determinada àrea cerebral. Al no haver-hi receptors per a sentir dolor en el cervell, les rates no sentien dolor, però sí sensacions molestes. El que els investigadors Olds i Milner volien veure era si en acostar-se a un lloc els donaven descàrregues elèctriques en sentir que les rates evitaven aquest lloc.
Es va anestesiar una rata, se li van col·locar microelectrodos i es va fer l'experiment. Els investigadors es van sorprendre en veure el resultat: la rata, en lloc d'evitar-los, preferia els llocs que rebien descàrregues elèctriques. A més, segons el moment en el qual li donaven les descàrregues elèctriques, li agradava un lloc o un altre; dit d'una altra manera, els investigadors podien conduir la rata estimulant el seu cervell. L'explicació era la següent. Sembla ser que el microelectrodo estava instal·lat en un altre lloc, concretament en una àrea denominada septe peluzido. Normalment cometre aquest tipus d'errors és una mala notícia, ja que es desaprofita l'experiment, però en aquest cas l'error dels investigadors es va convertir en un avantatge. Els científics Olds i Milner van reorganitzar la seva antiga hipòtesi de recerca en descobrir el "centre de la curiositat".
Per a continuar amb la recerca d'aquest nou centre, es va dur a terme un disseny experimental que va permetre a les rates estimular a si mateixes. Per a això van utilitzar un sistema ideat des de fa temps pel psicòleg Burrhus Frederich Skinner: Les caixes de Skinner. En aquestes caixes, les rates reben el menjar (premi) o una sensació dolorosa (càstig) en prémer una palanca. A les rates els resulta bastant fàcil entendre el mecanisme i mostren ràpidament quina palanca els agrada més. En aquest cas, els investigadors van fer un canvi: en prémer les rates la palanca, en lloc de recollir el menjar, van estimular les àrees concretes del seu cervell. Després d'aquests experiments, els investigadors van descobrir com l'interès per la palanca de descàrregues elèctriques era desproporcionat, molt major que el de menjar o el d'aigua. Les rates estrenyien la palanca mil vegades per hora per a estimular el seu cervell!
Després de veure aquests resultats clars, Olds i Miler van començar a pensar que l'àrea del cervell investigat no era un "centre de la curiositat" sinó un "centre del plaer". Aquest centre va ser més ben investigat i després d'uns experiments es va descriure l'estructura i la xarxa de neurones. Es va dir sistema de recompenses perquè està relacionat amb el plaer o la via mesocorticolínvica dopaminérica; els principals components del circuit mesocorticolínico són la zona ventral tegmentel del mesencèfal (VTA) i el nucli accumbens del prosencèfal (NAC), el cervell cortex prefrontal (PF) i el circuit neurotramínico que constitueixen la dopamina.
Estructura i funcionament del sistema de premis
El sistema de premis és un circuit format per diverses àrees interconnectades del cervell. En VTA es troben els cossos cel·lulars (o somes) de les neurones dopaminérgicas. Des d'allí es projecten a altres llocs les prolongacions (o axons) de les neurones dopaminérgicas, que constitueixen l'eix central del sistema de premis. Aquests axons arriben al nucli accumbens i des d'allí a l'amígdala i l'escorça prefrontal. A més, el sistema de recompenses es connecta amb altres àrees cerebrals com l'hipocamp, l'estriat i altres zones del mesencèfal o del cortex.
S'ha explicat que les neurones que formen aquest circuit utilitzen dopamina neurotransmissor. Encara que la dopamina és el principal neurotransmissor, en aquest complex i integrat sistema participen uns altres neurotransmisores. Per tant, es poden trobar neurones glutamatergicas, GABAérgicas, serotoninérgicas, noradrenérgicas o opioidergicas.
Com s'activa la xarxa neuronal que compon el sistema de premis? Quan un estímul activa les neurones de l'ATV, l'impuls nerviós generat es transporta a través dels axons fins a les zones de projecció, i finalment es produeixen vessaments de dopamina en aquestes àrees cerebrals (en estar emmagatzemada la dopamina en l'extrem dels axons). D'una banda, s'activa el nucli accumbens, àrea cerebral relacionada amb els premis, el riure, el plaer, les addiccions i la por. D'altra banda, la dopamina arriba a l'àrea cerebral, l'amigdalara, en la qual les emocions estan relacionades amb la creativitat, i a l'hipocamp, l'àrea cerebral que controla la memòria. Finalment, els axons dopaminérgicos també es projecten sobre l'escorça prefrontal. Aquest àrea està relacionada amb la identitat, els processos de presa de decisions, el comportament social i altres processos cognitius complexos. En tots aquests llocs la dopamina produeix plaer.
Les connexions també es produeixen de manera inversa. A les neurones d'ATV arriben els axons de l'escorça prefrontal i de les neurones del nucli accumbens. Les neurones de l'escorça prefrontal són glutamatergicas, és a dir, segreguen glutamat neurotransmissor (excitant). Les neurones del nucli accumbens són GABAergicas, és a dir, segreguen GABA o àcid gamma-aminobutírico (inhibidor). Per tant, l'efecte és el contrari: el glutamat estimula les neurones dopaminérgicas de l'ATV, provocant fugides de dopamina, mentre que el neurotransmissor GABA redueix l'emissió de dopamina. Així es regula la quantitat de dopamina que arriba als llocs de projecció.
Relació amb el plaer i la drogodependència
Tal com van veure els científics Olds i Milner, en els escenaris de l'ATV en els humans les emissions de dopamina provoquen plaer. Les fugides de dopamina es produeixen per estimulació elèctrica del cervell, com es va fer en les rates. La veritat és que qualsevol activador de neurones dopaminérgicas d'ATV és plaent. El sexe, el menjar, la beguda, la música o el joc són reforços positius de manera natural, ja que activen el sistema de premis. Les drogues actuen igual, ja que provoquen una hiperactivitat dopaminérgica. En tots els casos es pot crear dependència, per exemple, de sexe, menjar o màquines de monedes. En el cas de les drogues pot resultar més fàcil, és a dir, s'estableix un elevat percentatge d'hàbits patològics que tenen com a objectiu el consum de drogues.
En totes les cultures s'utilitzen diferents substàncies que actuen sobre el cervell. Aquestes substàncies poden ser suaus (com la cafeïna) o de gran potència (com la cocaïna o la morfina). Uns altres són sedants o al·lucinògens. Els efectes són molt diferents. Cafè, cocaïna o amfetamines són estimulants, eliminen el somni i acceleren la funció mental. Per part seva, els sedants (alcohol, barbitúric, benzodiazepina o GHB) produeixen somnolència i dificulten la coordinació i els reflexos. Els opioides (morfina o heroïna) provoquen analgèsia i eufòria i els al·lucinògens (LSD, mescalina o ketamina) modifiquen els sentits, la percepció i l'estat d'ànim. Independentment de l'efecte, en major o menor mesura, el consum de drogues en tots els casos pot ser excessiu. Això pot haver-se d'al fet que les drogues són substàncies eficaces que reforcen l'efecte de les neurones dopaminérgicas o, cosa que és el mateix, són substàncies de gran potència per a fer sentir plaer.
Com reforcen l'acció de la dopamina? Per exemple, la cocaïna o les amfetamines prolonguen l'efecte de la dopamina, ja que el neurotransmissor roman durant molt de temps en els llocs interneuronales, és a dir, en les sinapsis. D'aquesta manera, l'efecte de la dopamina és més prolongat i, per tant, la sensació de plaer. El mecanisme és el següent: una vegada alliberada la dopamina de l'axó i accionada en la següent neurona, desapareix de la sinapsi perquè una proteïna pren dopamina per a retornar-la a l'axó. La cocaïna o amfetamines bloquegen aquesta proteïna transportadora.
Per part seva, el principi actiu del cànnabis (THC) s'associa a receptors específics (CB1). Aquests receptors CB1 es troben en diversos axons que segreguen GABA. Atès que el THC inhibeix l'alliberament de GABA i els neurotransmisores GABA inhibeixen l'activitat de les neurones dopaminérgicas d'ATV, el THC deshiniba el bloqueig de les neurones d'ATV (causat per GABA). Com a conseqüència, se segrega més dopamina.
La nicotina s'associa als receptors nicotínics específics de l'axó glutamatergico. Aquests axons glutamatergicos arriben a l'ATV. Com el glutamat és un neurotransmissor excitant, activa les neurones de l'ATV, per la qual cosa se segrega dopamina en les zones de projecció.
En altres casos, l'efecte produït en el sistema de premis és menys clar i directe. Els opioides, per exemple, s'associen a receptors opioides específics. D'aquesta forma actuen sobre el nucli accumbens i finalment l'activitat de les neurones dopaminérgicas canvia. Diverses substàncies al·lucinògenes, com l'LSD, han actuat sobre el sistema serotonérgico, la qual cosa permet modificar l'activitat del nucli accumbens. Això pot modelar indirectament l'activitat de la dopamina.
A més dels diferents mecanismes d'acció, la capacitat de reforçar el sistema de premis és diferent i la força de crear dependència. Finalment, molts altres factors ambientals han de tenir-se en compte per a comprendre les dependències. No obstant això, el que sí és clar és que el grau d'activació del sistema de premis està relacionat amb la capacitat dels productors de dependència.
Bibliografia
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
