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La dopamina conduce conjuntos de células en la corteza prefrontal, no células individuales

20/04/2019 - 

MADRID (EP). Cualquier persona que haya saboreado un bocado de chocolate o haya echado un vistazo a cada nueva notificación parpadeante en su teléfono inteligente está familiarizada con la dopamina; pero eso no es todo lo que hace la dopamina. Este neurotransmisor químico también desempeña un papel fundamental en la corteza prefrontal del cerebro, que controla funciones superiores como prestar atención, mantenerse motivado y tomar decisiones.

Ahora, una investigación en roedores revela cómo la dopamina cambia la función de la corteza prefrontal. En un estudio publicado en la revista 'Cell Reports', los científicos encontraron que la dopamina tiene poco efecto en las células individuales y que genera una actividad mantenida en el conjunto de células en la corteza prefrontal que dura hasta 20 minutos.

"La actividad de las células cerebrales en conjunto, al igual que los conjuntos de músicos que actúan juntos, puede tener un efecto diferente y mayor que la actividad de las neuronas individuales", apunta la autora principal Bita Moghaddam, profesora y presidenta de Neurociencia del Comportamiento en la Escuela de Medicina de la Universidad de Ciencia y Salud de Oregón (OHSU, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos.

Una actividad coordinada durante muchos minutos

La actividad coordinada del conjunto iniciada por la dopamina duró muchos minutos después de su lanzamiento. "Esto puede proporcionar un mecanismo mediante el cual la dopamina apoya funciones complejas que deben mantenerse, como la motivación y la atención para completar una tarea", afirma Moghaddam.

Usando métodos optogenéticos en el cerebro de los roedores durante el comportamiento activo, los científicos estimularon las neuronas de dopamina en el cerebro con luz y luego registraron la respuesta en la corteza prefrontal y detectaron una señal relativamente débil entre las células individuales. Sin embargo, un método computacional de análisis discernió múltiples formas de actividad coordinada entre las células en la corteza prefrontal que duró varios minutos después de la explosión inicial de luz.

Además del impacto de la dopamina en la actividad del conjunto, el análisis demostró que las células de dopamina aumentan la actividad oscilatoria, u ondas cerebrales, en el rango gamma. Las interrupciones en la oscilación cerebral en esta alta frecuencia se habían relacionado previamente con la atención, así como con trastornos como la esquizofrenia y el trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH, por sus siglas en inglés), pero no se conoce bien la causa de esta interrupción.

El descubrimiento del papel de la dopamina proporciona una nueva perspectiva de un mecanismo clave en el cerebro. La dopamina en la corteza prefrontal del cerebro desempeña un papel en casi todos los aspectos de la cognición de alto orden, incluida la atención y la flexibilidad del comportamiento. También está implicado en los déficits motivacionales y cognitivos de patologías cerebrales como la esquizofrenia, la adicción y el trastorno por déficit de atención/hiperactividad.

"Esto podría explicar por qué se necesita la dopamina para una atención mantenida -explica Moghaddam-. Puede ayudarnos a comprender cómo en los trastornos como el TDAH, donde podría haber un déficit de dopamina, el impacto puede no ser a nivel de neurona individual sino a nivel de conjunto".

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