RedacciónT21Investigadores de la Escuela de Medicina Virginia Tech Carilion, en Estados Unidos, han descubierto que dos moléculas que vehiculan información en el sistema nervioso (neurotransmisores), la dopamina y la serotonina, intervienen directamente también en la consciencia que tenemos del mundo.
La dopamina es conocida como el neurotransmisor del placer, en el sentido de que nos mueve a conseguir algo que consideramos positivo, mientras que la serotonina se la conoce como la hormona de la felicidad porque regula las emociones.
La dopamina es estimulante, mientras que la serotonina es inhibidora, especialmente de la violencia y el dolor.
La nueva investigación ha comprobado que ambos neurotransmisores tienen funciones mucho más amplias en el sistema nervioso humano: actúan a velocidades inferiores a un segundo para determinar cómo las personas percibimos el mundo y reaccionamos basándonos en esa percepción.
Eso significa que ambos neurotransmisores están implicados, al igual que las neuronas, en el proceso cerebral que permite interpretar la información que procede de los sentidos y en la percepción que nos proporciona la consciencia de la realidad. De hecho, una reciente investigación había determinado ya que las neuronas de dopamina regulan el proceso cerebral de toma de decisiones económicas.
Función ampliada
Los resultados de la nueva investigación, publicados en la revista Neuron, abren la puerta a una comprensión más profunda de la función ampliada de estos neurotransmisores y sus implicaciones, tanto en la formación de la consciencia y la toma de decisiones, como en la salud humana.
El estudio demuestra que se puede medir de forma continua y simultánea la actividad de la dopamina y de la serotonina en el sistema nervioso: en la actualidad, ambos se emplean como objetivos terapéuticos para trastornos que van desde la depresión hasta la enfermedad de Parkinson.
«Una enorme cantidad de personas en todo el mundo están tomando compuestos farmacéuticos para perturbar los sistemas transmisores de dopamina y serotonina para cambiar su comportamiento y recuperar la salud mental», explica Read Montague, autor principal del estudio, en un comunicado.
Y añade: “Por primera vez, se ha medido la actividad, momento a momento, de estos neurotransmisores, y se ha determinado que están involucrados en la percepción y las capacidades cognitivas. Actúan e integran simultáneamente la actividad en escalas de tiempo y espacio muy diferentes de lo que cualquiera esperaba».
Efecto terapéutico
Una mejor comprensión de las acciones subyacentes de la dopamina y de la serotonina durante la percepción y la toma de decisiones podría brindar información importante sobre los trastornos psiquiátricos y neurológicos, señalan los investigadores.
«Cada elección que alguien toma implica tomar información, interpretar esa información y tomar decisiones sobre lo que percibieron», precisa el también autor Kenneth Kishida.
«Hay una gran cantidad de afecciones psiquiátricas y trastornos neurológicos en los que ese proceso se altera en los pacientes, y la dopamina y la serotonina son los principales sospechosos», añade Kishida.
La falta de métodos químicamente específicos para estudiar la neuromodulación en humanos en escalas de tiempo rápidas ha impedido hasta ahora la comprensión de estos sistemas, según Montague.
Método electroquímico
Pero ahora, los científicos utilizaron un método electroquímico llamado «voltamperometría cíclica de barrido rápido», que emplea un pequeño microelectrodo de fibra de carbono de bajo voltaje, para la detección en tiempo real de la actividad de la dopamina y la serotonina.
En el estudio, los investigadores registraron fluctuaciones en la dopamina y la serotonina utilizando electrodos especialmente diseñados en cinco pacientes que se sometieron a una cirugía de implantación de electrodos de estimulación cerebral profunda para tratar el temblor esencial o la enfermedad de Parkinson.
Mientras se tomaban las medidas de la intervención de los dos neurotransmisores, los pacientes estuvieron interactuando con un juego de ordenador diseñado para cuantificar aspectos del pensamiento y del comportamiento mientras se tomaban las medidas.
Implicados en el pensamiento
En cada ronda del juego, los pacientes vieron brevemente una nube de puntos y se les pidió que juzgaran la dirección en la que se estaban moviendo los puntos.
El método descubrió que la dopamina y la serotonina están involucrados en decisiones perceptuales simples, que implican una forma de consciencia, más allá del contexto tradicional de recompensas y pérdidas.
“Estos neuromoduladores juegan un papel mucho más amplio en el apoyo al comportamiento y el pensamiento humanos, y en particular están involucrados en cómo procesamos el mundo exterior”, dijo Bang.
“Por ejemplo, si te mueves por una habitación y las luces están apagadas, te mueves de manera diferente porque no estás seguro de dónde están los objetos. Nuestro trabajo sugiere que estos neuromoduladores, en particular la serotonina, están desempeñando un papel en la señalización de cuán inseguros estamos sobre el entorno exterior».
Hasta hace poco, solo los métodos lentos como el escaneo PET podían medir el impacto de los neurotransmisores, pero no estaban ni cerca de la frecuencia o el volumen de las mediciones segundo a segundo de voltamperometría cíclica de escaneo rápido.
Gracias a esta tecnología, la nueva investigación ha descubierto que la dopamina y la serotonina están implicados en la formación de la consciencia de la realidad y que por lo tanto no son meros neurotransmisores.
Referencia
Sub-second Dopamine and Serotonin Signaling in Human Striatum during Perceptual Decision-Making. Dan Bang et al. Neuron, October 12, 2020. DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.09.015
