Tu cerebro en las drogas ': Anzuelos de la adicción Martes, 15 de julio de 2008 Por Gigi Marino Research / Penn State
Cuando el escritor estadounidense Theodore Roethke enseñó en Penn State de 1936 a 1943, era conocido por tres cosas: ser un buen poeta, entrenar al equipo de tenis masculino y caer borracho, quizás lo último más que lo primero. Roethke, un hombre brillante y torturado, conocía bien la seducción de la bebida y la agonía de la adicción. En su poema "Journey Into the Interior", Roethke escribe: "En el largo viaje fuera del yo, / Hay muchos desvíos, lugares crudos e interrumpidos por el agua / Donde la pizarra se desliza peligrosamente / Y las ruedas traseras cuelgan casi sobre el edge / En el viraje repentino, el momento de girar ".
Extienda la metáfora del "viraje repentino" a un intento de romper el ciclo de la adicción. Roethke sabía, como todo borracho fabuloso, todo adicto a la metanfetamina, todo fumador secreto, todo adicto a la heroína que "el esquisto se desliza peligrosamente". Incluso con las mejores clínicas de rehabilitación y grupos de apoyo, los adictos descubren que volver al útero cálido y oscuro de la adicción es mucho más fácil, y mucho más placentero, que salir arrastrándose de él.
Dependiendo del estudio que lea, la tasa de recaída de la adicción a las drogas y al alcohol varía del 50 al 90 por ciento. Estos números no sorprenden a Kyung-An Han, profesor asociado de biología, cuyo trabajo principal busca comprender cómo las moléculas en el cerebro median el comportamiento. El invierno pasado, Han pronunció la conferencia, "Adicción: un mal caso de buena memoria", en la serie en curso Frontiers of Science patrocinada por la Eberly College of Science, en la que exploró la adicción como una forma involuntaria de aprendizaje y memoria. Han sostiene que la adicción no tiene nada que ver con la fuerza de voluntad. Ella dice: “La adicción es un problema del cerebro que puede ser crónico y progresivo. No es una cuestión moral. Nuestro comportamiento está controlado en gran medida por la función cerebral ".
Viaje al centro del cerebro.
En la década de 1980, antes de que los estudiantes de primer grado supieran qué eran las tomografías por emisión de positrones y "dopamina" y "serotonina" se convirtieran en palabras familiares, la Asociación para un Estados Unidos sin Drogas, lanzó una campaña masiva contra las drogas que usaba un huevo frito para simbolizar " tu cerebro en las drogas ". Hoy sabemos qué causa realmente la fritura.
En lo profundo del corazón del cerebro, en su centro donde se adhiere el tronco encefálico, se encuentra el área tegmental ventral (VTA), que está formada por neuronas que reciben información de otras partes del cerebro, gran parte de la cual tiene que ver con cómo bien se satisfacen las necesidades humanas. El mensajero químico dopamina envía esta información al núcleo accumbens en el prosencéfalo, directamente en frente del VTA. Juntas, estas dos áreas del cerebro encienden la vía de recompensa del cerebro. El paraíso terrenal comienza en esta parte del cerebro. El placer está mediado por la dopamina, que, dice Han, "es clave para nuestra supervivencia como especie".
La dopamina es un jugador principal en esta parte del cerebro. Las recompensas naturales, como la comida y el sexo, dice Han, aumentan los niveles de dopamina en el núcleo accumbens, que recibe información del VTA. Las recompensas artificiales, en particular las drogas como la cocaína, las anfetaminas, las metanfetaminas y los metilfenidatos (por ejemplo, Ritalin), causan estragos en el cerebro al imitar la estructura química de la dopamina y la unión al transportador al que normalmente se une la dopamina.
La comunicación cerebral normal y saludable ocurre cuando una neurona envía una señal eléctrica desde el cuerpo celular a través de sus dendritas ramificadas hasta las terminales axonales de la neurona, donde cruza la sinapsis hacia otra neurona. Una vez que se recibe la señal, es necesario terminarla para que puedan pasar otras señales. Las células controlan este proceso mediante el uso de un transportador, una molécula de recaptación que se encuentra en la neurona "emisora". Cuando la molécula de dopamina hace su trabajo en un cerebro sano, se une a los receptores de dopamina en la neurona "receptora" para transmitir la señal. Cuando se realiza la tarea, el transportador de dopamina vuelve a absorber la dopamina en la neurona "emisora" para que pueda volver a utilizarse.
Las drogas bloquean el transportador, que básicamente inunda el área con dopamina, que luego activa continuamente el receptor, mejorando así el placer. “Por eso la gente siente euforia cuando toma drogas”, dijo Han. "La vía de la recompensa es la vía central de muchas drogas", incluidas la heroína, el alcohol y la nicotina ".
La conclusión es que las drogas hacen que el cerebro se sienta bien, pero existe una delgada línea entre la intoxicación y la toxicidad. Cuando el cerebro está inundado de dopamina inducida por fármacos, lo compensa reduciendo la cantidad de receptores de dopamina entre los receptores neurales, así como reduciendo la producción de glucosa, la principal fuente de energía del cerebro. En última instancia, toda la función cerebral se ralentiza. La corteza prefrontal, el área ejecutiva responsable de planificar y recordar, se enturbia. Las sinapsis no funcionan como deberían. La memoria y la emoción se ven perjudicadas. Todo ese exceso de dopamina fríe los circuitos de los receptores en una danza frenética y luego, los receptores naturales se marchitan. Este es tu cerebro drogado.
Adiccion y memoria
En su trabajo en Penn State, Han comenzó a usar moscas de la fruta para estudiar la memoria y el aprendizaje. Drosophila melanogaster es un modelo excelente para los estudios de condicionamiento, explicó Han, ya que tiene un sistema nervioso central sofisticado cuyos componentes moleculares y comunicaciones neuronales son similares a las de los humanos. Mediante el uso de diferentes aromas asociados con una descarga eléctrica leve o una recompensa de sacarosa, el equipo de Han, formado por estudiantes de posgrado y pregrado, construyó fácilmente escenarios de acondicionamiento aversivo y apetitivo (evitación y atracción) para estudiar las moléculas subyacentes responsables del aprendizaje y la memoria. Brevemente, las moscas aprendieron a evitar los olores relacionados con los choques y a buscar los que producían azúcar. Su equipo estudió los neurotransmisores, la dopamina y la octopamina, que es análoga al neurotransmisor norepinefrina en humanos (con epinefrina, indica la respuesta de lucha o huida).
"Sabíamos por estudios previos que esas moléculas son importantes, y realmente estamos entrando en los mecanismos de cómo estos sistemas de dopamina y octopamina realmente median este condicionamiento aversivo versus apetitivo", dijo Han. Resulta que "existe una analogía exacta con (lo que sucede en el cerebro de) los adictos a las drogas".
En lugar de un olor particular que desencadena la evitación o la atracción en las moscas de la fruta, Han, interesado en comprender las moléculas y los mecanismos que subyacen a la asociación de las señales ambientales con el comportamiento, sugiere que las señales visuales como un espejo de coca cola o una botella de cerveza pueden funcionar como condicionamiento. estímulos. Y esto podría ser un poderoso detonante para adictos a las drogas o alcohólicos. "En el aprendizaje y la memoria, este proceso en particular se mejora en personas que han estado tomando drogas durante mucho tiempo", dijo. “Nos interesó hacer la pregunta: '¿Existen vías comunes que medien el proceso natural de aprendizaje y memoria frente al proceso de aprendizaje y memoria inducido por drogas?' Así es como empezamos a estudiar el alcohol y la cocaína ”.
Al cerebro le gusta la dopamina. No, al cerebro le encanta la dopamina. Señalando el estudio seminal realizado por Olds y Milner, que identificó por primera vez la vía de recompensa cerebral en 1954, Han dice que las ratas prefieren tener el VTA (punto de inicio de la vía de recompensa) estimulado a recibir comida o tener relaciones sexuales. Y la dopamina no solo es el neurotransmisor mágico que hace posible la vía de recompensa, sino también el neurotransmisor que el cerebro produce en cantidades anormales con la ingesta de ciertas drogas y alcohol. Las personas que necesitan un cigarrillo o un cóctel para calmar sus nervios en realidad están siendo pacificadas por una repentina oleada de sustancias químicas en el lugar feliz del cerebro. Por lo tanto, Han comenzó a comprender las bases moleculares de lo que el cerebro ama, que no es necesariamente lo más saludable para el resto del cuerpo, y cómo el cerebro de la mosca de la fruta aprende y recuerda lo que ama: la dopamina y la octopamina.
Sexo y la sola mosca
Trabajando en la hipótesis de que el comportamiento mejorado provocado por la experiencia repetida requiere memoria, Han y su equipo comenzaron a administrar etanol a las moscas diariamente para ampliar sus recuerdos sobre la experiencia del etanol. En el camino, el equipo hizo algunos descubrimientos sorprendentes que tenían más que ver con el comportamiento que con la memoria, y con un comportamiento escandaloso. El estudio, publicado en la edición científica de enero de 2, 2008, de la revista científica PLoS One, es una mirada innovadora a los efectos de la exposición crónica al alcohol en las moscas de la fruta. (Estudios similares sobre la mosca de la fruta en todo el mundo solo han analizado la exposición a corto plazo). Y, como en los humanos, el consumo excesivo de alcohol en las moscas de la fruta no es agradable.
En las moscas de tipo salvaje, Han y su equipo encontraron que los machos intoxicados con etanol perdieron sus inhibiciones sexuales y que este comportamiento desinhibido se intensificó con la experiencia repetida del etanol. Con el consumo crónico de alcohol (es decir, etanol), los machos borrachos, que normalmente solo cortejan a las hembras, comenzaron a cortejar a otros machos ... en vano.
Usando moscas transgénicas, Han bloqueó la neurotransmisión de la dopamina elevando la temperatura a 32 grados C, lo que desactiva temporalmente el efecto de la dopamina. Estas moscas, incluso cuando se les administraron grandes dosis de etanol, no mostraron interés en otras moscas macho. Han dijo. "Este resultado sugiere que la dopamina es un mediador clave del cortejo entre hombres inducido por etanol".
Nadie esperaba presenciar este comportamiento. Han dijo: “La gente pensaba que el etanol podía estimular la excitación sexual en los seres humanos, pero nunca hubo un modelo biológico o fisiológico que lo respaldara. La gente pensaba que era más psicológico, pero las moscas normalmente no suponen que porque bebo estará bien si cortejo a otro macho. Este aumento de la excitación sexual es totalmente fisiológico. Es un modelo bastante fascinante para comprender la base fisiológica ".
Y aunque su trabajo está abierto a la parodia de las gafas de cerveza y los chicos de la fraternidad, Han dijo que los estudios de su equipo muestran esto: definitivamente hay una conexión entre la adicción, la inhibición y la dopamina. Si bien el cerebro ama el chorro de moléculas inducidas por la adicción, los humanos seguimos siendo criaturas de elección. Han dijo: “La forma en que se nos define como humanos es que hemos desarrollado cerebros con buenos sistemas inhibidores. Los seres humanos pueden optar por no beber o no conducir ni beber ".
Utilice estos cerebros evolucionados, sugirió. Tome buenas decisiones antes de que los anzuelos de la adicción se apoderen de sus neurotransmisores y no los suelte. En lugar de acomodarse para una noche de pinot noir al final del día, sal a correr. Estimule la vía de recompensa del cerebro con el suministro ilimitado de dopamina del cuerpo. “Todo el mundo quiere buscar el placer”, dijo, “pero la mejor manera de hacerlo es impulsar el centro del placer de forma natural. Usa la ciencia ".
Kyung-An Han, es profesor asociado de biología en el Eberly College of Science. Ella puede ser contactada en [email protected]"> [email protected]"> [email protected]. La investigación descrita anteriormente fue apoyada por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Nacional de Ciencias.
Para obtener más información sobre la investigación en Penn State, suscríbase a Research Penn State: http://www.rps.psu.edu/cgi-bin/subscribe.cgi
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