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núcleo accumbensUna de las fortalezas de nuestra especie es nuestra asombrosa capacidad de aprender. Pero no le quitemos mérito a nuestros ancestros: lo cierto es que buena parte del sistema que nos permite aprender lleva presente con nosotros mucho tiempo. Incluso los insectos son capaces de una suerte de aprendizaje básico, uno que les permite modificar su conducta si esta ha acarreado experiencias positivas o negativas. Hoy vamos a examinar un núcleo de curioso nombre y de gran importancia en nuestros procesos de aprendizaje que parece dotarnos de conductas con motivo: el núcleo accumbens.

¿Qué es el aprendizaje?

Aunque compartamos la capacidad con otras especies, la nuestra es la que cuenta con mayor capacidad de aprendizaje. Gracias a ella hemos sido capaces de constituirnos tal y como somos. Pero, ¿qué es exactamente el aprendizaje?

Aprender no se trata únicamente de aquello que ocurre en la escuela o delante de un libro. El aprendizaje es un fenómeno difícil de separar de la memoria tal y como hemos referido en posts como “Potenciación a Largo Plazo: ¿qué hay detrás de la memoria y del aprendizaje?“, porque ambos acaban refiriendo a lo mismo: un cambio experiencial que implica un cambio estructural en nuestro sistema nervioso que se puede resumir en mejores conexiones neuronales. Es decir, el aprendizaje es un fenómeno que parece no contar con horarios sino que se produce de manera constante: cada segundo de nuestra vida nos estimula y se producen cambios en nuestro sistema nervioso.

Ahora bien, la verdad es que nuestra vida no siempre “merece ser recordada”. No porque lo hayamos pasado mal (lamentablemente, y gracias en parte a lo que estamos tratando hoy, los sucesos negativos los recordarás bastante bien para siempre), sino porque a veces nuestros días son “sosos”, no contienen experiencias dignas de aprendizaje, por lo que no merece la pena que el cuerpo gaste recursos para “almacenarlos”.

¿Cómo realiza el sistema nervioso una “criba” en este sentido? ¿Cómo se “señalan” las experiencias que de verdad nos pueden resultar fructíferas? ¿Cómo guía el cuerpo el aprendizaje? Vamos a describir algún mecanismo.

Núcleo accumbens: una central del refuerzo

Grosso modo, podemos separar las experiencias vitales en tres tipos: buenas, neutras y malas. Un sistema evolutivamente perfeccionado y seleccionado deberá promover el aprendizaje de aquello que proporcionó buenos resultados para poder repetir la cadena de sucesos en un futuro. En cambio, un sistema evolutivamente perfeccionado y seleccionado deberá promover el aprendizaje de aquello que proporcionó malos resultados precisamente para evitar de nuevo las posibles consecuencias en el futuro. Esto es un sistema de refuerzo.

núcleo accumbens

En azul, esquema de las vías mesolímbicas dopaminérgicas. En la imagen, el núcleo accumbens se denomina “núcleo acuminado”.

Si queremos buscar un sistema de refuerzo en nuestro cuerpo, podemos fijarnos en el sistema mesolímbico de neuronas dopaminérgicas (existen además de este otros sistemas de refuerzo), un sistema de refuerzo y aprendizaje relativamente primitivo pero que, precisamente por el tiempo que lleva con nosotros y nuestros ancestros, parece haber probado su valía para la supervivencia. En este sistema hallamos el mencionado núcleo accumbens.

El núcleo accumbens recibe aferencias de múltiples centros cerebrales asociados con la manifestacion de emociones (amígdala e hipotálamo) y con la memoria tanto emocional (amígdala) como procedimental y declarativa (hipocampo), además de aferencias dopaminérgicas del área tegmental ventral y de la sustancia negra y de información motora desde las áreas motoras de la corteza. Esto lo convierte en una importante pieza del engranaje del aprendizaje de comportamientos positivos y negativos: por así decirlo, coordina el estado emocional del cuerpo con la conducta desplegada y se ocupa de procurar de preservar las conductas que han generado un estado positivo.

El sistema mesolímbico, a través del núcleo accumbens, proyecta sus axones hacia ciertos núcleos basales. Estos núcleos basales son, entre otras cosas, pequeñas “centrales de memoria y coordinación motriz” que te permiten aprender y desplegar conductas relativamente complejas sin que tengas que estar pensando en cómo se ejecutan. También el núcleo accumbens mantiene conexiones con la corteza prefrontal, que a su vez mantiene conexiones con la corteza motora. La corteza prefrontal es un lugar de asociación cortical de importantes funciones de mediación de la conducta: regulación de la atención y elaboración de planes conductuales.

núcleo accumbens

Esquema de algunas conexiones del núcleo accumbens (NAc): Amígdala (BLA), hipocampo, área tegmental ventral (VTA) y corteza prefrontal (mPFC)

Es decir, el núcleo accumbens está estrechamente vinculado con el despliegue de conductas y con su puesta en común con información emocional positiva y negativa. ¿Quiere decir esto que hemos encontrado un posible mecanismo “de criba” sobre las conductas que debemos aprender y las que no?

La respuesta parece positiva.

Alerta: “situación de valor adaptativo”

Cuando el núcleo accumbens recibe excitación por parte de la amígdala, hipotálamo y centros motores, significa en términos biológicos que la situación tiene carga emotiva, autónoma y motora, esto es, que la situación, en términos biológicos, es importante: se trata de una situación de valor adaptativo porque ha provocado estados positivos o negativos en “términos de bienestar”. Es decir, es una situación que merece ser recordada.

¿Cómo se materializa este mérito? ¿Cómo hace el núcleo accumbens para promover la “grabación” de la situación y aprender la conducta que ha implicado algo positivo o negativo?

La presencia de dopamina en el núcle accumbens facilita la potenciación a largo plazo y, por ende, el aprendizaje. Al ser el núcleo accumbens un supuesto mediador de la activación en ganglios basales y corteza motora (relaciones límbicomotoras), la presencia de dopamina y su facilitación de la potenciación a largo plazo en el núcleo accumbens incide a la larga en la actividad de estos entros. Diversos estudios han demostrado que la presencia de dopamina en el sistema facilita el aprendizaje; en cambio, si se inyectan sustancias capaces de bloquear la acción de la dopamina, la potenciación a largo plazo, el aprendizaje, se ven afectados.

núcleo accumbens

La presenia de dopamina en el núcleo accumbens facilita la potenciación a largo plazo, es decir, el establecimiento de mejores y más rápidas conexiones, en este caso, entre estado, conducta y resultado.

La activación dopaminérgica del núcleo accumbens implica el fortalecimiento de las conexiones neuronales que involucran una conducta concreta, convirtiendo al suceso en reforzante (es decir, un suceso es reforzante porque se activan estos mecanismos, ningún suceso es reforzante per sé) porque la presencia de esta sustancia implica una facilitación de la potenciación a largo plazo, es decir, el “fortalecimiento” sináptico de las neuronas que acaban de estar activadas. Ahora bien, ¿qué hace que haya presente dopamina en un suceso que, debido a esta presencia, resultará reforzante?

Las evidencias parecen indicar que para que un suceso sea capaz de “despertar” al sistema mesolímbico y al núcleo accumbens es necesario que el suceso sea novedoso (esto es, que no tengamos ninguna o apenas información almacenada en la memoria), inesperado (esto es, que “traicione” la información que tenemos almacenada en la memoria), o ambas cosas.

Asímismo, se puede conseguir el mismo efecto reforzante aumentando artificialmente la excitación del núcleo accumbens. Por ejemplo, en estudios llevados a cabo con roedores, podía enseñarse a estos animales a preferir un lugar de su jaula simplemente estimulando eléctricamente este núcleo accumbens.

El núcleo accumbens, ¿placer y motivación?

La activación del núcleo accumbens ha sido asociado a la experiencia del placer. El hecho del placer en un sistema como este parece completamente lógico si entendemos a este núcleo como parte de un sistema de refuerzo de la conducta. Si, además de la facilitación de la potenciación a largo plazo, el sistema evoluciona de modo que proporcione la experiencia de placer al sujeto, el poder de reforzamiento es una especie de doble bucle: por un lado el organismo se refuerza estructuralmente “por sí mismo” de modo que se fortalecen las conexiones neuronales que llevan a dar esa respuesta y, por el otro, al proporcionar la “experiencia placentera” se torna suficiente motivo como para que el sujeto “desee” (porque la sensación es muy positiva) repetir la conducta.

núcleo accumbensCabe señalar que el placer, al igual que el refuerzo, no “está” en los objetos. Somos capaces de experimentar placer porque nuestro sistema nervioso está preparado para ello, gracias en parte a la existencia del núcleo accumbens según nos han permitido corroborar estudios de imagen cerebral.

Podemos entender desde unaperspectiva evolutiva por qué conductas como el sexo o la ingesta de comida resultan placenteras: la reproducción y conseguir nutrientes para mantenerse vivo parecen el objetivo mismo de la vida en la naturaleza, por lo que no hay mejores candidatas para que tengan una conexión especial con el núcleo accumbens. Aunque no parece que la obtención de placer sea el motivo principal de la ingesta de comida o la reproducción (otras importantes áreas cerebrales median estas respuestas en función a otras variables como el nivel de glucosa en sangre), sí es lógico pensar que nuestra capacidad de sentir placer comiendo o manteniendo relaciones sexuales se debe a la “mano” de una selección natural que quiere segurarse de que comemos y nos reproducimos.

Pero todo gran poder conlleva una gran responsabilidad: el núcleo accumbens y sus capacidades están fuertemente asociados a las conductas de adicción. El aumento dopaminérgico que implican muchas drogas euforizantes implica a la vez la activación del núcleo accumbens y sus circuitos de refuerzo y placer, por lo que el potencial adictivo de estas sustancias está servido: el sujeto “quiere” repetir esa conducta una y otra vez porque le ha proporcionado esa “descarga de placer” dopaminérgica que a la vez ha afianzado la relación entre esa conducta y las emociones elicitadas.

El núcleo accumbens, pues, está asociado en la teoría y en la práctica con el placer, no obstante, no parece ser que se trate del único responsable de la experiencia o que la sola activación de este núcleo recree por completo la experiencia placentera. Estudios con roedores han revelado que la supresión de la presencia de dopamina en el núcleo accumbens no puede vincularse con la desaparición de las “ganas de obtener el refuerzo”, pero sí con la desaparición de las conductas en pos de obtener el refuerzo: por ejemplo, ratas cuyo núcleo accumbens estaba “capado” no manifestaban falta de apetito (la comida se considera un “reforzador natural”), pero sí una “falta de energía” y una reducción de las conductas motoras para conseguir dicha comida.

En esta falta de energía en los roedores dada por la falta de estimulación dopaminérgica en el núcleo accumbens podemos ver el reflejo de ciertos síntomas de ciertas psicopatologías humanas. La anhedonia y la anergía, la falta de ganas y de motivación para vivir e incluso para salir de la cama son síntomas comunes de las depresiones. Parece que parte de la hipótesis catecolaminérgica (la dopamina es catecolamina) que conocimos en “Fenilalanina: ¿la chispa de la felicidad?” puede hallar base explorando el núcleo accumbens.

Lo anterior encaja con la idea del núcleo accumbens como mediador de la “grabación” de conductas instrumentales en el organismo, es decir, conductas que tienen un motivo y que se realizan porque se anticipa una recompensa, ya sea ganar algo bueno o evitar algo malo.

Lee más en “Nucleus Accumbens Dopamine and the Regulation of Effort in Food-Seeking Behavior: Implications for Studies of Natural Motivation, Psychiatry, and Drug Abuse” y “¿Cómo funciona el Núcleo Accumbens?

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