El cerebro "predice" al ambiente | 09 DIC 18

Homeostasis y alostasis en la salud mental

La salud mental es la capacidad de elegir entre los pensamientos y cambiar de manera flexible entre ellos
Autor/a: Peter Sterling, PhD Fuente: JAMA Psychiatry October 2014 Volume 71, Number 10 Homeostasis vs Allostasis. Implications for Brain Function and Mental Disorders
INDICE:  1. Página 1 | 2. Referencias bibliográficas
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Introducción

La mayoría de las drogas que alteran la función mental, ya sea con fines recreativos o para tratar trastornos mentales, afectan la transmisión sináptica. Algunos fármacos remodelan el potencial de acción alterando la liberación del neurotransmisor; otros antagonizan o potencian el efecto de un neurotransmisor sobre la proteína receptora sináptica.

Otras drogas inhiben la recaptación del neurotransmisor del espacio extracelular, lo que prolonga su acción en la sinapsis. Esto conduce naturalmente a la idea de que los trastornos del pensamiento, la atención y el estado de ánimo son fundamentalmente trastornos de la sinapsis. Además, presenta un fundamento para tratar los trastornos mentales mediante la farmacoterapia de la sinapsis.

La razón de ser sigue siendo el venerable modelo de la regulación fisiológica, la homeostasis, donde se supone que cada parámetro debe mantener un cierto valor fijo y estable. Un valor superior o inferior se considera "inapropiado" (un desvío o defecto) y, por lo tanto, potencialmente una causa de desorden y un objetivo lógico para el reajuste terapéutico.

Supuestamente, el funcionamiento normal requiere de varios parámetros sinápticos para mantener sus valores establecidos, mientras que los trastornos mentales supuestamente resultan de valores "inapropiados" de esas variables.

Ciertas neuronas pueden liberar demasiado neurotransmisor; otras pueden liberar muy poco. La acción de un neurotransmisor puede ser demasiado débil o demasiado intensa; o puede ser demasiado breve o demasiado prolongada. Tales son los valores hipotéticos "inapropiados" que las drogas deben corregir.

Los defensores de esta teoría a menudo analogizan el trastorno mental con la diabetes tipo 1, en la que la glucosa sanguínea "inapropiada" es causada por la deficiencia de insulina y ese trastorno se controla al administrar la hormona exógena.

Para los trastornos cognitivos no hay evidencia de un valor "inapropiado" de ningún parámetro sináptico

Pero la analogía no se sostiene.

Para los trastornos cognitivos no hay evidencia de un valor "inapropiado" de ningún parámetro sináptico. La búsqueda continua dentro de las sinapsis individuales, los circuitos locales y las grandes áreas del cerebro, y eventualmente el análisis genético asociará ciertos trastornos mentales a variantes moleculares de un canal de iones particular o a un receptor de cierto neurotransmisor. Pero esto probablemente explique solo una pequeña fracción de los trastornos comunes, y hasta entonces no hay nada específico para corregir mediante la farmacoterapia.

Homeostasis vs Allostasis

Sin embargo, hay una falla más profunda en el modelo de la homeostasis. La regulación fisiológica eficiente no intenta mantener un parámetro en un punto fijo establecido. Por el contrario, la demanda fluye constantemente, por lo que un valor fijo a menudo sería demasiado bajo para lo que se necesita o, por el contrario, sería demasiado alto. Además, una estrategia para regular el cambio del punto de ajuste creado introduciría demoras: el valor del parámetro a menudo sería diferente y el ajuste llegaría cuando la demanda ya había pasado.

La estrategia de regulación predictiva se ha denominado alostasis, que significa "estabilidad" a través del cambio

Una estrategia más eficiente es que el cerebro monitoree continuamente muchos parámetros y use su conocimiento almacenado para predecir qué valores serán los más necesarios; luego los establece rápidamente al controlar los sistemas neuroendócrino y autonómico. Esta estrategia de regulación predictiva se ha denominado alostasis, que significa "estabilidad" a través del cambio"1,2.

Mientras que la homeostasis espera errores y luego los corrige (reactiva), la alostasis usa el conocimiento previo, tanto innato como aprendido, para prevenir errores y minimizarlos (predictiva).

Los valores de los parámetros varían ampliamente por encima y por debajo de la media, pero no porque sean "inapropiados". Más bien, se debe a que el cerebro predice cambios en la necesidad y vuelve a sintonizar los parámetros para mantenerlos de manera correcta.

Reconsidere la glucosa frente a la insulina: cuando usted está sentado frente a la computadora, el cerebro predice una necesidad modesta de absorción de glucosa por el músculo y una modesta necesidad de insulina, lo que permite esa captación. Entonces, el cerebro controla los sistemas neuroendócrino y autonómico para establecer los niveles bajos.

Cuando el cerebro decide jugar al tenis, predice una mayor demanda metabólica. Luego aumenta la glucosa en sangre y la insulina a través de mecanismos neuroendócrinos y autonómicos. Anticipando la competencia atlética intensa, el cerebro puede elevar momentáneamente la glucosa a niveles diabéticos que se derraman en la orina (glucosuria).

Un paciente diabético aprende a imitar la regulación predictiva “natural” del cerebro autoadministándose una dosis de insulina justo antes del tenis y antes de una comida, y esto funciona hasta cierto punto.

Sin embargo, el cerebro lo hace mucho mejor porque monitorea continuamente los niveles de todos los metabolitos clave y de las hormonas. Los circuitos neuronales integran estos datos en tiempo real junto con la temperatura del cuerpo y del cerebro, la temperatura ambiente, la humedad y las estimaciones de la habilidad del oponente.

Los circuitos efectores coordinan y controlan continuamente múltiples las salidas (output). En consecuencia, cuando los valores de los parámetros fluctúan por encima o por debajo de la media, reflejan las mejores predicciones calculadas por el cerebro de lo que el cuerpo está por necesitar en todos los niveles. De este ejemplo, tomamos 3 puntos.

  1. Primero, la autoadministración de insulina es una terapia racional para la diabetes tipo 1 porque la insulina es identificable como deficiente y demostrablemente causante de la diabetes.
     
  2. En segundo lugar, la eficacia de esta terapia está limitada por la incapacidad del paciente diabético para predecir y controlar continuamente el nivel óptimo de insulina.
     
  3. En tercer lugar, una terapia ideal proporcionaría la sustancia deficiente (o su precursor) a las células que normalmente la liberan.

De esta forma, los ajustes podrían reflejar todos los cálculos normales en la escala de tiempo normal. Aunque esto es imposible para la diabetes, funciona bien como la terapia principal para un trastorno neurológico, el síndrome de Parkinson.

 

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