"No volveré a hacer esto"
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Las neuronas basales del prosencéfalo que expresan parvalbúmina median el aprendizaje a partir de experiencias negativas Resumen Se propuso que las neuronas GABAérgicas del prosencéfalo basal (BFPVN) que expresan parvalbúmina (PV) sirvieran como un sistema de excitación rápido y transitorio, pero su papel exacto en los comportamientos vigiles aún no está claro. Realizamos mediciones de calcio en masa y electrofisiología con etiquetado optogenético desde la rama horizontal de la banda diagonal de Broca (HDB) mientras los ratones macho realizaban una tarea de aprendizaje asociativo. Los BFPVN respondieron con una activación fásica distintiva al castigo, pero mostraron respuestas más lentas y retrasadas a los estímulos de recompensa y predicción de resultados. La inhibición optogenética durante el castigo afectó la formación de asociaciones señal-resultado, lo que sugiere un papel causal de los BFPVN en el aprendizaje asociativo. Los BFPVN recibieron fuertes aportes del hipotálamo, el complejo septal y la región media del rafe, mientras hacían sinapsis con diversos tipos de células en estructuras límbicas clave, donde transmitían información sobre estímulos aversivos. Proponemos que el efecto excitante de los BFPVN es reclutado por estímulos aversivos para cumplir funciones cruciales de aprendizaje asociativo. |
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"No volveré a hacer esto", solemos decir cuando nos enfrentamos a comentarios negativos, efectos adversos o resultados decepcionantes. Por tanto, intentamos aprender de esas experiencias negativas. Este principio es también una piedra angular de nuestro sistema educativo: reprobar un examen debería animar a los estudiantes a hacerlo mejor la próxima vez.
Circuitos cerebrales que subyacen al aprendizaje a partir de experiencias negativas.
¿Cómo logra el cerebro este tipo de aprendizaje?
El refuerzo positivo y negativo aparecen como dos caras de la misma moneda en partes del sistema de valoración del cerebro. En particular, algunas neuronas que liberan el neuromodulador "dopamina" representan resultados mejores o peores de lo esperado con un aumento o disminución de su actividad, respectivamente. Al mismo tiempo, la amplia evidencia acumulada sugiere que otras partes del cerebro manejan lo "negativo" y lo "positivo" de manera fundamentalmente diferente.
Las experiencias negativas, cuando las encontramos, a menudo tienen un efecto excitante: no nos dejan indiferentes ni descuidados. Más allá de esta activación general, se activan partes específicas de la neocorteza que nos permiten prestar atención a características relevantes y, eventualmente, sacar consecuencias y aprender (un concepto a veces llamado "atención para aprender"). Cuando nos centramos en el lado negativo de las cosas, podemos acuñar esta "atención al aprendizaje aversivo".
Un equipo de neurocientíficos del Instituto de Medicina Experimental HUN-REN de Budapest, Hungría, dirigido por el investigador principal Balazs Hangya MD PhD, se preguntó qué regiones del cerebro y tipos de neuronas podrían ser responsables de la "atención para el aprendizaje aversivo". En un nuevo estudio publicado en Nature Communications, el equipo informa que las neuronas inhibidoras de proyección de largo alcance que expresan la proteína de unión al calcio parvalbúmina (PV), conocida por sus capacidades de actividad muy rápida, ubicadas en un núcleo cerebral profundo llamado 'horizontal' La extremidad de la banda diagonal de Broca' o HDB juega un papel clave en este proceso.
Se ha demostrado previamente que estas neuronas HDB-PV transmiten efectos excitantes a la neocorteza en escalas de tiempo tanto a corto como a largo plazo, y controlan ondas cerebrales corticales rápidas llamadas oscilaciones gamma, importantes para los procesos cognitivos. Por lo tanto, aparecieron como buenos candidatos para mediar la "atención para el aprendizaje aversivo". El equipo de Hangya demostró que estas neuronas son efectivamente reclutadas por eventos aversivos en ratones experimentales, como una inesperada bocanada de aire en la cara que los ratones se esfuerzan por evitar, o el olor de un depredador.
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