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Resumen Existe un debate activo sobre el papel de la dopamina en el procesamiento de estímulos aversivos, donde los roles inferidos van desde no involucrarse en absoluto hasta señalar un error de predicción aversivo (APE). Aquí, investigamos sistemáticamente la liberación de dopamina en el núcleo accumbens core (NAC), que está estrechamente relacionado con los errores de predicción de recompensas, en ratas expuestas al ruido blanco (WN, un estímulo aversivo versátil e infrautilizado) y sus señales predictivas. Ambos indujeron una rampa de dopamina negativa, seguida de una lenta recuperación de la señal al cesar el estímulo. En contraste con el condicionamiento de recompensa, esta señal de dopamina no se vio afectada por el valor de WN, la valencia del contexto o las contingencias probabilísticas, y la respuesta de dopamina de WN se desplazó solo parcialmente hacia su señal predictiva. Sin embargo, la WN imprevista provocó una recuperación de la señal posterior al estímulo más lenta que la WN prevista. A pesar de las diferentes cualidades de la señal, las respuestas de dopamina a la presentación simultánea de estímulos gratificantes y aversivos fueron aditivas. Juntos, nuestros hallazgos demuestran que, en lugar de un APE, la dopamina NAC rastrea principalmente la predicción y la duración de los eventos aversivos. Evaluación del editor El artículo de Goedhoop et al. proporciona un análisis importante del papel de la liberación terminal de dopamina en el núcleo accumbens en el procesamiento de eventos aversivos que será valioso para los investigadores interesados en los mecanismos neuronales del aprendizaje por refuerzo y el modelado computacional de la función de la dopamina. Usando una variedad de condiciones, los autores brindan datos convincentes que respaldan el papel de la liberación de dopamina accumbal en el procesamiento de eventos aversivos que sitúan el informe actual entre el creciente interés y las crecientes investigaciones sobre el papel de la dopamina en la aversión. |
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La dopamina del núcleo accumbens rastrea la duración y la predicción del estímulo aversivo, pero no el valor o el error de predicción
Es bien sabido que el sistema de dopamina juega un papel crucial en la motivación, el aprendizaje y el movimiento. Una de las principales funciones de la dopamina es predecir la ocurrencia de experiencias gratificantes y la disponibilidad de recompensas en nuestro entorno. En este contexto, el sistema de dopamina informa a nuestro cerebro sobre los llamados "errores de predicción de recompensas", la diferencia entre las recompensas recibidas y las predichas. Las neuronas de dopamina se vuelven más activas cuando se produce una recompensa inesperada o si es mayor de lo esperado, y muestran una actividad deprimida cuando recibimos menos recompensa de la prevista. Estas señales de error nos ayudan a aprender de nuestros errores y nos enseñan cómo lograr experiencias gratificantes.
Estímulos gratificantes versus aversivas
Si bien una gran cantidad de estudios se ha centrado en la relación entre la liberación de dopamina y los estímulos gratificantes, pocos han analizado el efecto de los estímulos desagradables y aversivos sobre la dopamina. Aunque los resultados de estos pocos experimentos han sido inconsistentes, ha quedado claro que los estímulos aversivos tienen un impacto en el sistema de dopamina. Pero existe un debate activo entre los neurocientíficos sobre el papel preciso que desempeñan las neuronas dopaminérgicas en el procesamiento de estímulos aversivos: ¿cambia su actividad en respuesta a eventos aversivos? ¿Predicen eventos aversivos? ¿Codifican un error de predicción aversivo?
Nuevos hallazgos sobre el papel de la dopamina en eventos aversivos
Un nuevo estudio del Instituto Holandés de Neurociencia ha examinado cómo el sistema de dopamina procesa los eventos aversivos. El equipo formado por la estudiante de doctorado Jessica Goedhoop y el líder del grupo Ingo Willuhn expusieron ratas al ruido blanco en combinación con estímulos que predijeron el ruido blanco, mientras medían la liberación de dopamina en el cerebro. El ruido blanco es un ejemplo bien conocido de un estímulo auditivo desagradable para las ratas.
Los investigadores encontraron que la liberación de dopamina disminuyó gradualmente durante la exposición al ruido blanco. Además, después de una presentación consistente, los estímulos que ocurrieron unos segundos antes de la exposición al ruido blanco comenzaron a tener el mismo efecto depresivo en las neuronas de dopamina. Sin embargo, a diferencia de cómo procesa las recompensas, la dopamina no codificó un error de predicción para este estímulo aversivo. En general, este nuevo estudio demuestra que el sistema de dopamina ayuda al cerebro a anticipar la ocurrencia y duración de eventos desagradables, pero sin tener en cuenta los errores de predicción.
El líder del grupo, Ingo Willuhn: 'Este es un estudio muy completo y sistemático que tiene en cuenta muchas variables. Los resultados nos brindan una mejor comprensión del papel de la liberación de dopamina en el procesamiento de eventos aversivos. Hay un interés creciente en el papel de la dopamina en la aversión. Utilizamos un estímulo aversivo novedoso que permitió realizar un análisis más completo de la dopamina de lo que era posible anteriormente”.
Las drogas adictivas secuestran y amplifican las señales de dopamina e inducen efectos de dopamina exagerados e incontrolados sobre la plasticidad neuronal. Este estudio nos acerca a la comprensión del mecanismo subyacente detrás de este fenómeno patológico.