Cómo los microcircuitos en el cerebro regulan el miedo

Lo que se ha sabido hasta ahora es que distintas células nerviosas interactúan entre sí para regular las respuestas al miedo promoviéndolas o reprimiéndolas. Varios circuitos de células nerviosas están involucrados en este proceso. Se produce una especie de «tira y afloja», con un circuito cerebral que «gana» y prevalece sobre el otro, según el contexto. Si este sistema se altera, por ejemplo, si las reacciones de miedo ya no se reprimen, esto puede conducir a trastornos de ansiedad.

Estudios recientes han demostrado que ciertos grupos de neuronas en la amígdala son cruciales para regular las respuestas al miedo. La amígdala es una estructura cerebral pequeña con forma de almendra en el centro del cerebro que recibe información sobre los estímulos de miedo y la transmite a otras regiones del cerebro para generar respuestas de miedo. Esto hace que el cuerpo libere hormonas del estrés, cambie la frecuencia cardíaca o desencadene respuestas de lucha, huida o congelación.

Ahora, un grupo liderado por los profesores Stephane Ciocchi de la Universidad de Berna y Andreas Luthi del Instituto Friedrich Miescher en Basilea ha descubierto que la amígdala juega un papel mucho más activo en estos procesos de lo que se pensaba anteriormente: no sólo la amígdala central es una «centro» para generar respuestas de miedo, pero contiene microcircuitos neuronales que regulan la supresión de las respuestas de miedo. En modelos animales, se ha demostrado que la inhibición de estos microcircuitos conduce a comportamientos de miedo duraderos. Sin embargo, cuando se activa, el comportamiento vuelve a la normalidad a pesar de las respuestas de miedo anteriores. Esto muestra que las neuronas de la amígdala central son altamente adaptables y esenciales para reprimir el miedo. Estos resultados fueron publicados en la revista Comunicaciones de la naturaleza.

La supresión «perturbada» conduce a un miedo duradero

Los investigadores dirigidos por Stephane Ciocchi y Andreas Luthi estudiaron la actividad de las neuronas en la amígdala central en ratones durante la supresión de las respuestas al miedo. Pudieron identificar diferentes tipos de células que influyen en el comportamiento de los animales. Para su estudio, los investigadores utilizaron varios métodos, entre ellos una técnica denominada optogenética con la que pudieron apagar con precisión, con pulsos de luz, la actividad de una población neuronal identificada dentro de la amígdala central que produce una enzima específica. Esto comprometió la supresión de las respuestas de miedo, por lo que los animales se volvieron demasiado temerosos. «Nos sorprendió la fuerza con la que nuestra intervención dirigida en tipos específicos de células en la amígdala central influyó en las respuestas al miedo», dice Ciocchi, profesor asistente en el Instituto de Fisiología de la Universidad de Berna. «El silenciamiento optogenético de estas neuronas específicas abolió por completo la supresión del miedo y resultó en un estado de miedo patológico».

Importante para desarrollar terapias más efectivas

En los seres humanos, la disfunción de este sistema, incluida la plasticidad deficiente en las células nerviosas de la amígdala central descritas aquí, podría contribuir a la supresión deficiente de los recuerdos de miedo informados en pacientes con ansiedad y trastornos relacionados con el trauma. Una mejor comprensión de estos procesos ayudará a desarrollar terapias más específicas para estos trastornos. «Sin embargo, se necesitan más estudios para investigar si los hallazgos obtenidos en modelos animales simples pueden extrapolarse a los trastornos de ansiedad humanos», agrega Ciocchi.

Este estudio se realizó en colaboración con la Universidad de Berna, el Instituto Friedrich Miescher y colaboradores internacionales. Fue financiado por la Universidad de Berna, el Swiss National Science Fund y el European Research Council (ERC).

Grupo de Neurociencia de Sistemas, Instituto de Fisiología, Universidad de Berna

La diversidad neuronal es un sello distintivo de las redes corticales. En el hipocampo, distintos tipos de células neuronales interactúan entre sí a través de contactos sinápticos selectivos y patrones de actividad neuronal. Investigamos cómo surgen diferentes formas de comportamientos emocionales y cognitivos dentro de los intrincados circuitos neuronales del hipocampo ventral CA1, una región del cerebro instrumental para los recuerdos emocionales específicos del contexto, la ansiedad y las acciones con propósito. Nuestra hipótesis es que los distintos programas de comportamiento se implementan mediante el reclutamiento selectivo de circuitos neuronales a gran escala y micro del hipocampo CA1 ventral. Para identificar estos motivos de circuito, estamos combinando grabaciones de interneuronas GABAérgicas CA1 ventrales individuales y neuronas de proyección, estrategias optogenéticas selectivas, seguimiento viral específico del tipo celular y paradigmas de comportamiento en roedores. Los resultados de nuestros enfoques experimentales determinarán los cálculos neuronales fundamentales que subyacen al aprendizaje y la memoria dentro de las regiones cerebrales corticales superiores.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Berna. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.