Cómo la emoción afecta la acción

Cómo la emoción afecta la acción

Científicos de Salk descubren un vínculo directo entre el circuito emocional del cerebro y el circuito de movimiento

LA JOLLA—Durante situaciones de alto estrés, como hacer un gol en el fútbol, ​​algunos atletas experimentan una rápida disminución en el rendimiento bajo presión, lo que se conoce como "ahogo". Ahora, los investigadores del Instituto Salk han descubierto lo que podría estar detrás del fenómeno: señales unidireccionales del circuito emocional del cerebro al circuito de movimiento. El estudio, que se publicó en línea el 6 de septiembre de 2019, en ELIFE, podría conducir a nuevas estrategias para el tratamiento de 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 el rendimiento físico bajo presión.

"Este hallazgo es muy emocionante, 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 conexiones en un área del cerebro llamada ganglios basales, una región involucrada en guiar el comportamiento", 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 y las lesiones de la médula espinal".

Anteriormente se creía que los bucles de emoción y movimiento del cerebro funcionaban como circuitos cerrados paralelos, operando de forma independiente 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 un procesamiento emocional interrumpido y una motivación reducida. Sin embargo, los científicos no sabían mucho sobre las conexiones dentro de cada circuito o cómo podrían interactuar los circuitos.

“Queríamos explorar cómo la información emocional llega al circuito de movimiento en el cerebro mediante el uso de una combinación de técnicas virales y optogenéticas de vanguardia”, dice Sho Aoki, coautor principal y becario postdoctoral en el laboratorio de 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 la emoción y el movimiento, a partir de 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 profesor Salk de Ed Callaway laboratorio, para observar cómo se organizaba cada bucle en el cerebro.

Para sorpresa de los investigadores, encontraron una vía de comunicación unidireccional desde el bucle emocional al bucle de movimiento a través de un área ubicada en lo profundo del cerebro llamada ganglio basal. Los ganglios basales, que incluyen estructuras involucradas en guiar el comportamiento, actúan esencialmente como una encrucijada para que el circuito de la emoción influya directamente en el circuito del 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.

“Las enfermedades psiquiátricas como la depresión y la ansiedad pueden alterar las acciones de manera dramática ya sea disminuyendo o aumentando el movimiento. Este mecanismo representa una forma probable de que los estados emocionales estén relacionados con cambios en el control de la acción en enfermedades psiquiátricas”, dice Jin.

Además, esta comunicación unidireccional puede ser relevante para la recuperación de una lesión de la médula espinal. Los investigadores se centraron anteriormente 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 del cerebro, 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, aconseja Jin, tal vez la próxima vez que te sientas ansioso durante un juego, simplemente cálmate y deja que la acción se desarrolle sola.

Otros autores incluyeron a Xunyi Yan de Salk; Masakazu Igarashi y Jeffery R. Wickens del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa; Patrice Coulon del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) y la Aix-Marseille Université; y Tom JH Ruigrok del Centro Médico Erasmus de Róterdam.

El trabajo fue financiado por el Programa Institucional de Visitas al Extranjero de Jóvenes Investigadores de la JSPS; la subvención JSPS para jóvenes científicos; la subvención JSPS para la investigación exploratoria desafiante; la subvención JSPS para becarios JSPS; el Ministerio holandés de Salud, Bienestar y Deportes; el CNRS y Aix-Marseille Université a través de UMR 7289; el Programa de Ciencias de la Frontera Humana; los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (R01NS083815, R01AG047669 y K99NS106528 460); la Fundación Rose Hills y el Premio McKnight de Trastornos Cognitivos y de Memoria.

DOI: 10.7554 / eLife.49995