Tomar decisiones no siempre es fácil, sobre todo cuando hay que elegir entre dos opciones que tienen aspectos positivos y negativos, como decidir entre un trabajo con un sueldo alto pero jornadas largas y otro peor pagado que permite disponer de más tiempo libre.
Neurocientíficos del MIT han descubierto que el estrés crónico afecta de manera drástica a las decisiones que se toman en este tipo de situaciones, conocidas como conflictos entre costes y beneficios. En un estudio con ratones, observaron que los animales estresados eran mucho más propensos a elegir opciones de alto riesgo y alta recompensa.
Los investigadores también descubrieron que el deterioro de un circuito cerebral específico subyace a esta toma de decisiones anómala y demostraron que podían restablecer el comportamiento normal manipulando ese circuito. Si se desarrollara un método para ajustar este circuito en humanos, podría ayudar a pacientes con trastornos como la depresión, la adicción y la ansiedad, que a menudo se caracterizan por una toma de decisiones deficiente.
«Un aspecto emocionante es que, al realizar esta investigación básica, encontramos un microcircuito de neuronas en el cuerpo estriado que podíamos manipular para revertir los efectos del estrés en este tipo de toma de decisiones. Para nosotros, esto es sumamente prometedor, pero somos conscientes de que, hasta ahora, estos experimentos se han realizado en ratas y ratones», afirma Ann Graybiel, catedrática del MIT y miembro del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro.
Graybiel es la autora principal del artículo, que se publica en Cell el 16 de noviembre. El autor principal del artículo es Alexander Friedman, investigador científico del Instituto McGovern.
Decisiones difíciles
En 2015, Graybiel, Friedman y sus colegas identificaron por primera vez el circuito cerebral implicado en la toma de decisiones que entraña un conflicto entre costes y beneficios. El circuito comienza en la corteza prefrontal medial, responsable del control del estado de ánimo, y se extiende hasta grupos de neuronas llamados estriosomas, situados en el cuerpo estriado, una región asociada a la formación de hábitos, la motivación y el refuerzo de las recompensas.
En ese estudio, los investigadores entrenaron a roedores para que recorrieran un laberinto en el que debían elegir entre una opción que incluía leche con chocolate muy concentrada, que les gusta, junto con una luz brillante, que no les gusta, y otra opción con una luz más tenue, pero leche con chocolate menos concentrada. Al inhibir la conexión entre las neuronas corticales y los estriosomas mediante una técnica conocida como optogenética, comprobaron que podían transformar la preferencia de los roedores por opciones de menor riesgo y menor recompensa en una preferencia por recompensas mayores, a pesar de sus mayores costes.
En el nuevo estudio, los investigadores realizaron un experimento similar sin manipulaciones optogenéticas. En su lugar, expusieron a los roedores a un breve periodo de estrés cada día durante dos semanas.
Antes de experimentar estrés, las ratas y los ratones normales elegían correr hacia el brazo del laberinto con luz más tenue y leche con chocolate menos concentrada aproximadamente la mitad de las veces. Los investigadores aumentaron gradualmente la concentración de leche con chocolate en el lado más oscuro y, a medida que lo hacían, los animales empezaron a elegir ese lado con mayor frecuencia.
Sin embargo, cuando se colocó a ratas y ratones sometidos a estrés crónico en la misma situación, siguieron eligiendo el lado con luz brillante y mejor leche con chocolate, incluso cuando la concentración de leche con chocolate aumentó mucho en el lado más oscuro. Era el mismo comportamiento observado por los investigadores en roedores cuyo circuito entre la corteza prefrontal y los estriosomas se había alterado mediante optogenética.
«El resultado es que el animal ignora el alto coste y elige la gran recompensa», afirma Friedman.
Los hallazgos ayudan a explicar cómo el estrés contribuye al abuso de sustancias y puede agravar los trastornos mentales, afirma Amy Arnsten, profesora de neurociencia y psicología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale, que no participó en la investigación.
«El estrés es omnipresente, tanto en los seres humanos como en los animales, y sus efectos en el cerebro y el comportamiento son fundamentales para comprender tanto el funcionamiento normal como las enfermedades neuropsiquiátricas. Es pernicioso e irónico que el estrés crónico pueda conducir a actos impulsivos; en muchos casos clínicos, como la adicción a las drogas, es probable que la impulsividad agrave los patrones de comportamiento que generan el estrés en primer lugar, lo que provoca un círculo vicioso», escribió Arnsten en un comentario que acompañaba al artículo de Cell , escrito en coautoría por Daeyeol Lee y Christopher Pittenger, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale.
Dinámica del circuito
Los investigadores creen que este circuito integra información sobre los aspectos positivos y negativos de las opciones posibles, y ayuda al cerebro a tomar una decisión. Normalmente, cuando el circuito se activa, las neuronas de la corteza prefrontal activan ciertas neuronas llamadas interneuronas de alta frecuencia de disparo, que a su vez suprimen la actividad de los estriosomas.
Cuando los animales están estresados, la dinámica de este circuito cambia y las neuronas corticales se activan demasiado tarde para inhibir los estriosomas, que entonces se sobreexcitan. Esto da lugar a una toma de decisiones anómala.
«De algún modo, esta exposición previa al estrés crónico controla la integración de lo bueno y lo malo», afirma Graybiel. «Es como si los animales hubieran perdido la capacidad de equilibrar la excitación y la inhibición para adoptar un comportamiento razonable».
Los investigadores descubrieron que, una vez producido este cambio, se mantiene durante meses. Sin embargo, lograron restablecer la toma de decisiones normal en los ratones estresados mediante optogenética para estimular las interneuronas de alta frecuencia de disparo y, de ese modo, suprimir los estriosomas. Esto sugiere que el circuito prefrontoestriosómico permanece intacto tras el estrés crónico y que, potencialmente, podría ser susceptible de manipulaciones capaces de restablecer el comportamiento normal en pacientes humanos cuyos trastornos conducen a una toma de decisiones anómala.
«Este cambio de estado podría ser reversible, y es posible que en el futuro se pueda actuar sobre estas interneuronas y restablecer el equilibrio entre excitación e inhibición», afirma Friedman.
