El control límbico sobre las vías motoras (en ratones) | 12 SEP 19

Cómo la emoción afecta la acción

Los científicos del Instituto Salk descubren un vínculo directo entre el circuito emocional del cerebro y el circuito del movimiento
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Autor: Sho Aoki Is a corresponding author , Jared B Smith, Hao Li, Xunyi Yan, Masakazu Igarashi, Patrice Coulon, Jeffery R Wickens, et al Fuente: eLife 2019;8:e49995 doi: 10.7554/eLife.49995 An open cortico-basal ganglia loop allows limbic control over motor output via the nigrothalamic pathway

Durante situaciones de alto estrés, como hacer un gol en el fútbol, ??algunos atletas experimentan un rápido descenso en el rendimiento bajo presión, conocido como "asfixia". Ahora, los investigadores del Instituto Salk han descubierto lo que podría estar detrás del fenómeno: señales unidireccionales del circuito de emociones del cerebro al circuito de movimiento.

El estudio, que se publicó  en eLife, podría conducir a nuevas estrategias para tratar trastornos con movimiento interrumpido, como el trastorno obsesivo compulsivo, la ansiedad y la depresión, además de ayudar en la recuperación de lesiones de la médula espinal o físicas rendimiento bajo presión.

"Este hallazgo es muy importante, ya que es la primera vez que se encuentra un mecanismo de circuito integral que muestra cómo los estados emocionales pueden influir en el movimiento a través de las conexiones en un área del cerebro llamada ganglios basales, una región involucrada en el comportamiento rector", dice Associate Profesor Xin Jin, autor principal del artículo.

"Anteriormente no sabíamos mucho sobre esta vía, por lo que genera un paradigma completamente nuevo para examinar los trastornos psiquiátricos, así como la lesión de la médula espinal".

Anteriormente se creía que la emoción del cerebro y los bucles de movimiento funcionaban como circuitos cerrados paralelos, operando independientemente para transmitir información importante.

Sin embargo, los investigadores sospecharon que podría haber alguna influencia de la emoción en el movimiento debido a la observación de que, en condiciones neuropsiquiátricas como la depresión, la disminución del movimiento físico es un síntoma y podría estar relacionado con el procesamiento emocional interrumpido y la motivación reducida. Los científicos no sabían mucho sobre las conexiones dentro de cada circuito o cómo los circuitos podrían interactuar.

"Queríamos explorar cómo la información emocional llega a los circuitos de movimiento en el cerebro mediante el uso de una combinación de técnicas virales y optogenéticas de vanguardia", dice Sho Aoki, coautor y becario postdoctoral en el laboratorio Jin.

Los científicos buscaron rastrear estos circuitos en modelos de roedores para comprender mejor cada paso de la comunicación neuronal. Se centraron en los bucles cerebrales de emoción y movimiento, comenzando desde una región involucrada en la emoción (la corteza prefrontal medial) y una región involucrada en el movimiento (la corteza motora primaria). Utilizaron múltiples herramientas de rastreo genético y viral, incluida una técnica desarrollada por el laboratorio del profesor Salk Ed Callaway, para observar cómo se organizaba cada asa en el cerebro.

Para sorpresa de los investigadores, encontraron una vía de comunicación unidireccional desde el bucle de emoción al bucle de movimiento a través de un área ubicada en lo profundo del cerebro llamada ganglios basales.

Los ganglios basales, que incluyen estructuras involucradas en el comportamiento, esencialmente actúan como una encrucijada para que el circuito de emoción influya directamente en el circuito de movimiento para controlar la acción.

Para confirmar sus resultados, los autores utilizaron la optogenética, una técnica que utiliza la luz para controlar las células, para investigar la función precisa de las neuronas en esta región. También estudiaron cada circuito neuronal aislado del resto del cerebro y confirmaron la nueva vía.


Un grupo de neuronas de salida de ganglios basales (verde) que transmiten información emocional al circuito de movimiento para controlar la acción.
Las neuronas dopaminérgicas (rojas) también están presentes en la imagen.
 
"Las enfermedades psiquiátricas como la depresión y la ansiedad pueden alterar las acciones de manera dramática al disminuir o aumentar el movimiento. Este mecanismo representa una forma probable de que los estados emocionales estén relacionados con los cambios en el control de la acción en las enfermedades psiquiátricas", dice Jin.

Además, esta comunicación unidireccional puede ser relevante para la recuperación de una lesión medular. Los investigadores se centraron previamente en los centros de movimiento del cerebro porque la lesión de la médula espinal es un problema de movimiento; sin embargo, dado que estos resultados sugieren que los estados emocionales pueden influir en los centros de movimiento cerebral, experimentar emociones positivas como la motivación puede ayudar a los pacientes en el proceso de recuperación.

La activación de los centros emocionales también podría estimular los centros de movimiento y facilitar la recuperación, según los coautores de Salk, Jared Smith, becario postdoctoral, y Hao Li, investigador asociado principal.

Además, estos resultados sugieren que los estados emocionales podrían influir directamente en el rendimiento deportivo. Entonces, Jin aconseja, tal vez la próxima vez que te sientas ansioso durante un juego, simplemente cálmate y deja que la acción se haga sola.

 

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