CONDUCTAS MOTIVADAS

Y REGULATORIAS

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SISTEMAS DE REFUERZO EN EL CEREBRO

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

  • Entender qué es el refuerzo.

  • Analizar cómo el cerebro procesa la información reforzante.

  • Describir las principales estructuras que forman parte del sustrato neural del refuerzo.

  • Entender qué es la adicción y los rasgos vertebrales que la definen.

  • Relacionar los procesos de adicción a las drogas con el refuerzo y con los procesos de aprendizaje y memoria.

  • Estudiar cómo la activación del sistema nervioso del refuerzo puede modular la consolidación de la memoria.

  • Conocer las principales hipótesis que relacionan a la dopamina con el refuerzo y con los procesos cognitivos.

El Procesamiento de la información reforzante puede ayudar a establecer un sistema de valores y de referencia para la toma de decisiones.

El cerebro puede utilizar la información reforzante para modular el aprendizaje y controlar aquellas conductas que están reguladas por el conocimiento de las relaciones de causa efecto entre una acción determinada y la consecución de una meta. Los estímulos reforzantes pueden mantener conductas aprendidas y prevenir su extinción. El grado del aprendizaje dependerá, entre otras cosas, de la discrepancia entre la ocurrencia del refuerzo y la predicción de ésta. Los individuos deben ser capaces de extraer la información reforzante de una gran variedad de estímulos y situaciones; información relativa a la presencia y el valor de los refuerzos para la persona, a su predictibilidad y accesibilidad, y a los costes asociados con su consecución (relación coste-beneficio). De esta forma, se podría hablar de la detección y percepción de diferentes señales de refuerzo, de la expectación de los refuerzos que parecen ser inminentes, así como del uso de la información sobre los refuerzos predichos para el control de la conducta en curso. Así, las neuronas que detectan la aparición de un refuerzo procesan la información sobre su valor motivacional y su identidad. Esta información podría ayudar a crear representaciones neurales que permitan a los individuos esperar refuerzos futuros acordes con la experiencia previa y adaptar su conducta a los cambios en las contingencias del propio refuerzo.

La complejidad de las relaciones existentes entre los procesos de percepción, predicción y valoración de los estímulos con propiedades motivacionales parece requerir la existencia de múltiples estructuras cerebrales. Debido a ello, en los últimos años se ha generado un creciente interés por el estudio del procesamiento neuronal del refuerzo. La lesión de determinadas estructuras cerebrales, la administración de fármacos y sustancias adictivas, las técnicas de neuroimagen e incluso en la utilización de métodos fisiológicos como la microdiálisis in vivo, la voltametría y la estimulación eléctrica del cerebro son algunas de las diversas aproximaciones experimentales que han intentado determinar cómo se lleva a cabo el procesamiento neuronal del refuerzo y cuáles son las estructuras implicadas (figura 1).

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La información referente al refuerzo parece procesarse de formas diferentes por neuronas de diversas estructuras cerebrales, abarcando la detección y la percepción de los refuerzos, la expectación de refuerzos futuros, y hasta el uso de la información reforzante para el control de la conducta dirigida hacia metas determinadas y para modular los procesos de aprendizaje y memoria.

Figura 1. Existen ciertos sistemas neuronales involucrados en diferentes mecanismos subyacentes bajo diferentes formas de conducta adaptativa, dirigidas hacia la consecución de los estímulos reforzantes por el individuo. El cerebro es capaz de detectar los refuerzos, de predecir su aparición y de utilizar esta información para dirigir la conducta hacia dicha consecución.

MOTIVACIÓN Y SISTEMAS CEREBRALES DE REFUERZO

Dado que en la naturaleza existen interacciones muy complejas entre los organismos y el ambiente, no es extraño pensar que el refuerzo y la motivación constituyan los procesos de gran importancia biológica en las especies, en un intento de fomentar su bienestar y procurar su supervivencia. El estudio biológico de la motivación ha llevado a definirla como el conjunto de factores que inician, sostienen y dirigen una determinada conducta. Teniendo en cuenta que el entorno es cambiante, el animal debe mostrar una capacidad de adaptación para poder mantener el equilibrio interno corporal, cuyos procesos reguladores integran respuestas hormonales, nerviosas y conductuales, referidas tanto estímulos internos (como un déficit de glucosa en la sangre) como externos (como el olor o la vistosidad de un alimento determinado). Los mecanismos reguladores fisiológicos, que intentan paliar las alteraciones en condiciones internas, así como velar por la supervivencia del individuo y la continuidad de su especie, tienen 3 funciones fundamentales:

  • Dirigir la conducta hacia un objetivo específico.

  • Organizar las secuencias conductuales.

  • Incrementar El nivel general de activación del individuo con el fin de mejorar su ejecución.

Tanto El control de la conducta como la regulación de las funciones internas del cuerpo requieren la extracción de la información reforzante de una gran variedad de estímulos y situaciones: información relativa a la presencia de los refuerzos, al valor qué les otorga su predictibilidad y accesibilidad, y a los gastos asociados a su consecución (relación coste-beneficio).

Los sistemas cerebrales del refuerzo constituyen un importante componente de la motivación, puesto que la mayoría de las sustancias adictivas, actúan sobre las vías neurales que mediatizan las conductas motivadas por la supervivencia del animal. La estimulación eléctrica de los lugares del cerebro donde interactúan muchas de las drogas de abuso se muestra como placentera, dado que es capaz de evocar Estados motivacionales determinados y de activar los sistemas neurales que, por norma general, están involucrados en los estímulos reforzantes “naturales”.

Se debe partir del hecho de que el procesamiento de la información reforzante es muy complejo y que, por lo tanto, no podría únicamente al sentarse sobre adaptaciones relacionadas con el mantenimiento del equilibrio interno. Más bien, Serían otro tipo de adaptaciones relacionadas con los mecanismos de plasticidad cerebral las que darían cuenta de gran parte del procesamiento que se realiza de la información reforzante y que constituye uno de los rasgos cardinales del aprendizaje relacionado con el refuerzo que se describirá con posterioridad.

Existe un vínculo funcional muy importante entre el refuerzo, la plasticidad cerebral y los mecanismos de aprendizaje y memoria.

PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN REFORZANTE

Los mecanismos de aprendizaje que conllevan a la asociación de estímulos con contextos específicos o con conductas y respuestas que implican la búsqueda de un determinado refuerzo, la implementación de una acción para conseguir un refuerzo su propio consumo, son esenciales para entender cómo el cerebro procesa la información reforzante. Todos los mecanismos de aprendizaje y memoria sobre la importancia de la predictibilidad de un refuerzo en función de estímulos concretos y de las respuestas del repertorio de un individuo que se tienen que llevar a cabo para conseguir el refuerzo, requieren el almacenamiento de patrones específicos de información en el cerebro. La información almacenada en circuitos neurales críticos debe proporcionar las representaciones internas necesarias para que un individuo disponga de la información sobre las secuencias conductuales que pueden conducir de forma eficiente a la obtención del refuerzo, para disponer información sobre qué estímulos predicen la presencia y la administración de un refuerzo y para tener información sobre la valencia que tienen para el individuo (tanto los refuerzos como los estímulos que se encuentran asociados).

Los estímulos reforzantes constituyen una información de gran importancia biológica para el organismo, dado que tienen un papel relevante dentro de su supervivencia y bienestar.

Se ha observado qué algunas estructuras cerebrales parecen tener una importancia crucial a la hora de detectar y percibir un refuerzo e incluso de detectar los estímulos que predicen su llegada. Por ejemplo, en un paradigma de condicionamiento clásico, después de asociar de manera contingente el sonido de una campana con la presentación de comida, la presentación del estímulo condicionado (la campana) se convierte en un estímulo predictivo de la aparición subsecuente de un refuerzo (la comida). Como sabemos, fue el médico ruso Iván Pavlov quién con experimentos en perros pudo determinar este condicionamiento.

Las neuronas dopaminérgicas del mesencéfalo (cuadro 1) son capaces de detectar la presencia de un refuerzo; para ello, emiten una señal global de información a todas las neuronas del estriado y a muchas de las neuronas de la corteza prefrontal. Diferentes estudios han mostrado que las neuronas de la corteza orbitofrontal pueden discriminar entre refuerzos y castigos, y que la actividad de las neuronas de la corteza prefrontal medial correlaciona con la magnitud de los estímulos reforzantes. Muchas neuronas de la corteza prefrontal dorsolateral y orbitofrontal responden preferentemente a refuerzos que se administran de manera impredecible, fuera del contexto de la tarea conductual en la que se habían entrenado a los sujetos experimentales.

Por otro lado, la detección de un estímulo que precede la aparición de un refuerzo determinado puede generar un estado de expectación en el individuo que lo ha percibido. Autores cómo Wolfram Schultz et al., de la Universidad de Friburg, exponen que la expectación a un refuerzo se puede deber a la actividad neuronal sostenida que sigue a la presentación de un estímulo predictivo del refuerzo, y persiste durante varios segundos hasta que el estímulo reforzante es administrado.

Varios estudios conductuales han mostrado que, en tareas en las que los animales aprenden a discriminar entre estímulos reforzados y estímulos no reforzados, los sujetos experimentales inicialmente esperan recibir refuerzo en todos los ensayos de la tarea; sin embargo, con posterioridad, por medio de la experiencia, van adaptando sus expectativas de refuerzo. Se ha comprobado mediante estudios electrofisiológicos, qué neuronas del estriado y de la corteza orbitofrontal tienen inicialmente una actividad de expectación al refuerzo durante todos los ensayos con estímulos nuevos para el individuo; sin embargo, con la experiencia, esta actividad se restringe progresivamente a los ensayos reforzados. Experimentos con  primates no humanos han demostrado que cuando se les presentan los estímulos reforzantes diferentes y se proporcionan la posibilidad de elegir uno de ellos, las neuronas de la corteza orbitofrontal pueden discriminar entre ambos estímulos, según la preferencia del animal creada por la experiencia previa con dichos estímulos. Por ejemplo, considerada una neurona que tiene un grado de activación mayor ante la expectación del refuerzo A (preferido por el animal) que ante la expectación del refuerzo B (no preferido por el animal), esta neurona responderá en un grado mayor al refuerzo B si este último se presenta con un refuerzo todavía menos preferido (refuerzo C). Desde una perspectiva biológica, es capital para el individuo la integración de la información sobre la expectación del refuerzo con procesos que mediatizan la conducta de adquisición de éste.

El control de la conducta requiere la extracción de la información reforzante de una larga variedad de estímulos y situaciones. Esta información sobre la presencia y el valor de los refuerzos, así como sobre su predictibilidad y accesibilidad, es esencial para poder establecer pautas conductuales que permitan al organismo la adquisición de dichos estímulos reforzantes. Diferentes trabajos experimentales sugieren que mientras la corteza orbitofrontal parece estar más relacionada con la detección, percepción y expectación del refuerzo, la corteza prefrontal dorsolateral podría utilizar la información relativa al refuerzo para preparar, planificar, secuenciar y ejecutar las conductas dirigidas hacia la consecución de los estímulos reforzantes.

En el cerebro existen múltiples sistemas, anatómicamente diferenciados, implicados en el procesamiento de la información reforzante, cuyos componentes estructurales podrían interaccionar con el fin de proporcionarle al individuo las herramientas adecuadas para poder captar la información importante y saliente del ambiente externo e interno, procesarla (según las representaciones motivacionales del individuo) y responder de la manera más adecuada posible, de cara a la posible consecución de una meta u objetivo.

Neuronas dopaminérgicas mesencefálicas

En primer lugar, es necesario tener presente que en el mesencéfalo se localiza la sustancia negra. ésta presenta dos partes: la parte compacta (pars compacta) y la parte reticulada (par reticulata). La parte compacta proporciona proyecciones dopaminérgicas amplias y moduladoras a otras regiones de los ganglios basales, especialmente el estríado, mientras que la parte reticulada envía proyecciones inhibitorias (GABA-érgicas) al tálamo. Por este motivo, cuando se haga referencia a las neuronas dopaminérgicas del mesencéfalo se tendrá en cuenta a la parte compacta de la sustancia negra y no a la parte reticulada. Además de la parte compacta de la sustancia negra, otras neuronas dopaminérgicas son las del área tegmental ventral y los grupos de células retrorribrales. Las neuronas dopaminérgicas mesencefálicas reciben conexiones del estriado, de los segmentos externo e interno del globo pálido, del pálido ventral, del núcleo del lecho de la estría terminal, del núcleo central de la amígdala, de la sustancia innominada sublenticular, del núcleo pedunculopontino, del núcleo del rafe dorsal, del colículo superior y, en primates, de la corteza prefrontal. Con respecto a las eferencias, las neuronas mesencefálicas dopaminérgicas proyectan de forma masiva al estriado. Estas neuronas dopaminérgicas también proyectan al hipotálamo, a la sustancia gris periacueductal, al núcleo del lecho de la estría terminal, a la amígdala, al hipocampo y, en el caso de los primates, a la corteza prefrontal.

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SUSTRATO NERVIOSO DEL REFUERZO

Desde el inicio del descubrimiento del fenómeno de la AEIC surgió la idea de que la estimulación eléctrica cerebral reforzante podría activar los mismos circuitos que activaban los incentivos naturales, como la comida y el sexo. A partir de este punto de vista, fueron surgiendo evidencias experimentales que mostraban la posible existencia de múltiples estructuras neuronales subyacentes tanto al reforzamiento natural como a la estimulación eléctrica cerebral. La duda radicaba en sí estas localizaciones anatómicas se organizaban en paralelo a través de múltiples circuitos de refuerzo o si formaban un sistema único que interconectaría dichas localizaciones anatómicas de una forma seriada. Inicialmente, se supuso que la AEIC era un fenómeno unitario localizado en algún sistema neural y que sus propiedades serán las mismas con independencia del punto de estimulación (figura 2). No obstante, evidencias posteriores pusieron de manifiesto que la estimulación reforzante del cerebro era un fenómeno extremadamente complejo que implicaba diferentes sistemas independientes.

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Figura 2. Representación esquemática de las diferentes localizaciones anatómicas en las que se puede obtener autoestimulación eléctrica intracraneal en el cerebro de rata según Phillips y Fibiger (1989). Telencéfalo: 1: bulbo olfatorio; 2: corteza prepiriforme; 3: corteza prefrontal medial; 4: órgano subfornical; 5: corteza cingulada; 6: corteza entorrinal; 7: hipocampo; 8: septum; 9: núcleo accumbens; 10: caudado-putamen. Diencéfalo: 11: fórnix; 12: hipotálamo lateral (haz prosencefálico medial); 13: hipotálamo ventromedial; 14: núcleo mediodorsal del tálamo; 15: núcleo paretenial del tálamo; 16: núcleo central del tálamo. Mesencéfalo: 17: sustancia negra; 18: área tegmental ventral; 19: sustancia gris periacueductal; 20: núcleo mesencefálico del nervio trigémino; 21: rafe dorsal; Metencéfalo: 22: rafe medial; 23: cerebelo; 24: pendúnculos cerebelosos superiores; 25: núcleo motor del nervio trigémino. Mielencéfalo: 26: núcleo del tracto solitario.

Clásicamente, en modelos animales se han identificado cuatro sistemas que podrían considerarse sustratos neurales del refuerzo: el sistema del haz prosencefálico medial (figura 3), un circuito originado en la corteza prefrontal, el sistema locomotor mesolímbico-estriatopalidal-mesencefálico, y un circuito del cerebro posterior relacionado con la conducta refleja oral gustativa. A pesar de que a partir de los estudios de estimulación eléctrica, farmacológicos, fisiológicos y conductuales se han encontrado múltiples regiones poblacionales neurales pertenecientes a estos sistemas, dos parecen ser de crítica importancia, a saber, las neuronas dopaminérgica del núcleo accumbens y las del área tegmental ventral.

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Figura 3. Relación entre el haz prosencefálico medial y los principales sistemas dopaminérgicos en el cerebro. El haz prosencefálico medial está constituido por un conjunto de fibras que se proyectan a lo largo de un eje rostral-caudal, desde el mesencéfalo hasta el prosencéfalo basal; además, se compone de conexiones ascendentes y descendentes que abarcan los diferentes sistemas monoaminérgicos del cerebro. Las proyecciones descendentes son, básicamente, de naturaleza dopaminérgica y se encuentran muy relacionadas con la producción del efecto reforzador de los estímulos. Concretamente, se ha sugerido que el circuito anatómico crítico responsable de los efectos reforzantes de la activación del haz prosencefálico medial (HPM) es el constituido por el hipotálamo lateral, el área tegmental ventral (ATV) y el núcleo accumbens. Parece ser que este circuito crítico se origina en el área preóptica medial y en el hipotálamo lateral, lugar de convergencia de las aferencias descendentes de este haz. Estos axones proyectan de forma ininterrumpida hasta hacer sinapsis con estructuras dopaminérgicas mesencefálicas, entre las que destaca el área tegmental ventral. Los axones eferentes del sistema dopaminérgico mesolímbico conectan el mesencéfalo con el núcleo accumbens. SN: sustancia negra.

En la década de 1950, James Olds y su alumno Peter Milner se encontraban investigando los procesos de aprendizaje y memoria en las ratas. Estos investigadores partían de la hipótesis de que la estimulación eléctrica de ciertas regiones del cerebro podía llegar a facilitar la memoria de sus animales experimentales. Para comprobar esta hipótesis, implantaban electrodos en diferentes zonas del cerebro y las estimulaban eléctricamente después del aprendizaje de una determinada tarea.

Resulta que en uno de los animales vieron que cada vez que recibía una corriente de estimulación eléctrica se quedaba muy quieto. Cuando no estaba presente en la estimulación volvía a la parte concreta del habitáculo experimental donde antes la había recibido. Era como si la corriente eléctrica que recibía su cerebro le gustase y regresara por más. Olds y Milner idearon un dispositivo para comprobar si la corriente le producía placer al animal. Dispusieron en el habitáculo experimental una pequeña palanca conectada eléctricamente al dispensador de corriente eléctrica del electrodo que llevaba implantado el animal, de tal forma que cada vez que la rata apretará la palanca se auto administraría la corriente estimulante (figura 4). El procedimiento experimental se denominó auto estimulación eléctrica intracraneal (AEIC). Resulta que la rata parecía volverse loca con la palanca. La apretaba una y otra vez sin importarle nada de lo que sucedía a su alrededor.

Desafortunadamente, se perdió el cerebro de este animal y no pudieron comprobar donde se había localizado la punta del electrodo que generaba la corriente eléctrica; probablemente había quedado emplazada en el hipotálamo. Estos investigadores demostraron fortuitamente que la estimulación eléctrica del cerebro podría producir placer. En palabras del propio James Olds: “administré una corriente eléctrica siempre que el animal entraba en una esquina del recinto. El animal no permaneció lejos de la esquina, sino que regresó apresuradamente a ella después de una momentánea salida que siguió a la primera estimulación, y volvió a ella incluso más velozmente después de una salida todavía más breve que siguió a la segunda estimulación. Cuando se administró la tercera estimulación eléctrica, parecía sin lugar a dudas, que el animal volvía por más.

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Figura 4. Autoestimulación eléctrica intracraneal en una rata de la cepa Wistar procedente del laboratorio de Psicobiología de la Universidad Autónoma de Barcelona, del equipo de investigación del Dr. Ignacio Morgado.

La estimulación eléctrica de algunas localizaciones cerebrales puede ser reforzante para diferentes especies de animales incluido el ser humano. El descubrimiento llevado a cabo por Olds y Milner en 1954, de que las ratas podían aprender a realizar cualquier tipo de conducta contingente con la administración de la estimulación eléctrica de algunas regiones cerebrales se convirtió en el punto de partida experimental de los estudios sobre la neurofisiología del refuerzo. El fenómeno de AEIC se ha observado en todos los vertebrados estudiados. En el caso de la rata, la AEIC se puede obtener en estructuras que conforman la quinta parte del volumen total de su cerebro, incluyendo localizaciones tan rostrales como la corteza prefrontal y el bulbo olfatorio, y tan caudales como el bulbo y el cerebelo.

Dentro del propio paradigma experimental de la AEIC, los animales deben aprender la asociación entre una tarea operante y los efectos reforzantes de la administración de la estimulación eléctrica contingente a la respuesta. Asimismo, deben recordar esta asociación para guiar su propia conducta y realizar respuestas selectivas hacia la palanca asociada con la AEIC, suprimiendo otras conductas. Por lo tanto, se puede establecer la idea de que tanto en la adquisición como en el mantenimiento de la conducta de AEIC confluyen diferentes procesos, como el propio refuerzo y la motivación del incentivo, el aprendizaje y la memoria, la inhibición conductual e incluso a la selección de una respuesta orientada a un fin.

Se ha podido comprobar que las drogas de abuso potencian los efectos de la AEIC, a través de diversas vías:

  • Reducen el tiempo necesario para instaurar la conducta de AEIC  bajo un paradigma de conocimiento instrumental.

  • Reducen la frecuencia y la intensidad de la corriente necesaria para establecer una tasa estable de respuestas.

  • Existe una relación positiva entre la habilidad de las drogas de disminuir el umbral de auto estimulación eléctrica y su potencial de abuso. (figura 5).

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Figura 5. Efectos de la administración de cocaína y de nicotina sobre la autoestimulación eléctrica intracraneal (AEIC). En las gráfi cas se puede observar que tanto los animales a los que se administraron 15 mg/kg de cocaína (A) como aquellos a los que se administraron 0,4 mg/kg de nicotina (B) muestran respuestas más altas que los animales de control, con bajas frecuencias de corriente.

Vídeo de autoestimulación eléctrica intracraneal. En el vídeo se puede observar una rata de la cepa Wistar procedente del laboratorio de Psicobiología de la Universidad Autónoma de Barcelona del equipo de investigación del Dr. Ignacio Morgado, autoadminsitrándose trenes de corriente eléctrica mediante el procedimiento denominado autoestimulación eléctrica intracraneal (AEIC). Esta rata tiene un electrodo de estimulación implantado en el haz posencefálico medial a nivel del hipotálamo lateral. Cada vez que presiona la palanca recibe un pulso de estimulación eléctrica en dicho haz. Al tratarse de una situación altamente reforzante para el animal, éste presiona sin cesar la palanca.

La liberación de dopamina en el estriado dorsal y ventral, en la amígdala y en la corteza prefrontal podría desempeñar un papel crítico en la señalización del valor y la significancia motivacional de las experiencias, los estímulos y las respuestas que lleva a cabo el individuo para obtener un refuerzo (figura 6). Es necesario tener presente que la arquitectura de proyecciones difusas del sistema dopaminérgico no es un sustrato Anatómico susceptible de poder procesar y almacenar información detallada y compleja, pero sí para coordinar las respuestas orientadas hacia los estímulos salientes y los refuerzos a través de la corteza prefrontal, el núcleo accumbens, el estriado, el hipocampo y la amígdala, entre otros. La liberación de dopamina en estos sistemas podría servir para determinar las valoraciones que el individuo lleva a cabo de las posibles metas y de las conductas relacionadas con el refuerzo, al interactuar con circuitos que codifican la información precisa sobre los estímulos y sobre lo que éstos predicen.

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Figura 6. Representación de las estructuras mesencefálicas en las que se ubican los cuerpos celulares dopaminérgicos y sus proyecciones telencefálicas. Desde la sustancia negra se forma la vía nigroestriada (en verde), mientras que desde el área tegmental ventral se forman las vías mesocortical y mesolímbica (en rojo). Se trata de un conjunto de neuronas que proyectan desde el mesencéfalo (sustancia negra y área tegmental ventral) a diferentes regiones del telencéfalo. De este modo, la inervación dopaminérgica del cerebro consiste en un conjunto (relativamente pequeño) de cuerpos celulares ubicados en el mesencéfalo que proyectan de forma amplia a través del neuroeje con múltiples dianas. Desde la sustancia negra se proyecta fundamentalmente al estriado dorsal (caudado y putamen), mientras que desde el área tegmental ventral se generan proyecciones a la corteza prefrontal, al estriado ventral (núcleo accumbens), a diferentes regiones de la corteza límbica, al tubérculo olfatorio, a la amígdala, al septum, etc. En la imagen no se representa la vía dopaminérgica tuberoinfundibular ni las proyecciones dopaminérgicas que llegan al tálamo.

Las neuronas dopaminérgicas de los sistemas mesolímbico y mesocortical, fundamentalmente en las proyecciones del área tegmental ventral al núcleo accumbens, se han caracterizado como elementos clave en el sustrato neural del refuerzo. Sobre todo una región específica del núcleo accumbens (la región denominada en la bibliografía anglosajona, región “Shell”) ha mostrado tener gran importancia.

Como se ha señalado previamente, subyacente al procesamiento de la información reforzante hay una serie de aprendizajes con relación a las experiencias que se asocian a un refuerzo, a los estímulos que lo predicen las acciones que el individuo realiza para poder acceder a dicho refuerzo.

Este tipo de aprendizajes parecen consolidarse y almacenarse en el cerebro utilizando los mismos mecanismos que otros tipos de memoria con relación a cambios en los patrones y en la fuerza sináptica de conexiones excitatorias glutamatérgicas Y conexiones inhibitorias GABA-érgicas.

Las interacciones entre los aferentes dopaminérgicos y los circuitos glutamatérgicos En estructuras tan diversas como el núcleo accumbens, la corteza prefrontal, el estriado dorsal Hola amígdala podrían asociar la información sobre los diferentes Estados motivacionales del organismo con la información sensorial específica y los repertorios conductuales almacenados.

El tipo celular principal en el área tegmental ventral es el de las neuronas dopaminérgicas, las cuales reciben inervación excitatoria de la corteza prefrontal, el núcleo tegmental lateral dorsal y del hipotálamo lateral. Las neuronas dopaminérgicas son inhibidas a través de proyecciones GABA-érgicas Provenientes del núcleo accumbens y del pálido ventral, así como mediante interneurona locales, las cuales inducen respuestas mediados por el receptor GABA. Las Neuronas dopaminérgica del área tegmental ventral proyectan de forma principal núcleo accumbens y a la corteza prefrontal. No obstante, aproximadamente un 35 % de las neuronas del área tegmental ventral son GABA-érgicas y, además de tener un papel fundamental en la indivisión local, se ha podido comprobar que también proyectan al núcleo accumbens y a la corteza prefrontal (figura 7).

Figura 7. Esquema de las conexiones de los sistemas dopaminérgicos mesolímbico y mesocortical. En la figura sólo se muestran las principales proyecciones dopaminérgicas al núcleo accumbens y a la corteza prefrontal. Se representan las sinapsis excitatorias (glutamatérgicas) e inhibitorias (GABAérgicas). Las neuronas espinosas (neuronas GABA-érgicas con gran número de espinas dendríticas) del núcleo accumbens reciben conexiones excitatorias de estructuras del lóbulo temporal medial (fundamentalmente, hipocampo y amígdala) y de la corteza prefrontal. Asimismo, estas neuronas establecen conexiones inhibitorias con células ubicadas en el área tegmental ventral y en el pálido ventral. La activación de las neuronas dopaminérgicas del área tegmental ventral y la liberación consecuente de dopamina, además de relacionarse con la administración de drogas, parecen darse delante de la novedad y durante la codificación de la señal de predicción del valor reforzante de un estímulo en relación con su valor esperado. No se representan en la figura otros sistemas de neurotransmisión, como el serotoninérgico de los núcleos del rafe, de los que hoy se sabe que participan en el procesamiento de la información reforzante, tal como se verá más adelante. ATV: área tegmental ventral; DA: dopamina; GABA: ácido g-aminobutírico; Glu: glutamato; HL: hipotálamo lateral; LDTg: núcleo lateral dorsal tegmental; NCET: núcleo del lecho de la estría terminal; Orex: orexinas.

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TOLERANCIA Y ADICCIÓN

En diferentes modelos animales se ha podido comprobar que cuando un sujeto experimental aprende secuencias motoras complejas para obtener una meta o acceder a algún estímulo determinado, éstas suelen tender hacia un automatismo. Lo mismo ocurre en el ser humano cuando aprende ciertos tipos de tareas: primero presta una atención directa y consciente y, posteriormente, se van automatizando todas las secuencias del repertorio conductual necesario para llevar a cabo la acción aprendida. Ello puede observarse, por ejemplo, cuando se aprende a montar en bici, a esquiar o a conducir un coche. Todas las acciones complejas que uno aprende y que se automatizan progresivamente todavía mantienen cierto grado de flexibilidad que permite responder ante la presencia de obstáculos imprevistos que vayan surgiendo. Las secuencias conductuales que se repiten con frecuencia suelen tornarse automáticas.

En adictos a sustancias de abuso, las conductas relacionadas con la preparación de la droga, su administración y su toma se repiten con gran frecuencia, de tal manera que parecen convertirse en hábitos automáticos. Si el acceso a la droga resulta fácil para una persona adicta, las conductas automáticas iniciadas por estímulos determinados podrían desempeñar un papel más relevante que, por ejemplo, lo que implica un estado consciente de deseo intenso de la droga. De todas formas, es necesario tener presente que en la búsqueda activa de una droga por un adicto pueden tener cabida diferentes aspectos claramente diferenciados. Ya sea que la constante búsqueda de las personas adictas a las sustancias de abuso por la droga en cuestión sea explicada en último término por los procesos conductuales automáticos iniciados por estímulos o por un estado de deseo consciente por la droga, lo que se ha sugerido es que una región del cerebro parece desempeñar un papel importante: la corteza prefrontal. Se ha podido comprobar que la búsqueda activa de una droga por un adicto parece facilitarse mediante alteraciones de los mecanismos de control que ejercen los sistemas de la corteza prefrontal sobre la conducta. Estos sistemas de control parecen desempeñar un papel muy importante en la evitación de las conductas perniciosas para el organismo. En adictos se da una devaluación de los refuerzos naturales, como el sexo y la comida, con relación a la droga. Dicha devaluación podría explicarse por esta implicación de la corteza prefrontal en los mecanismos subyacentes a la adicción. Algunos autores sugieren que uno de los efectos que podrían tener las sustancias de abuso es socavar la función normal de la corteza prefrontal en el control de la conducta, sobre todo una parte de ésta: la corteza orbitofrontal.

Una persona adicta pierde su interés por otros reforzadores naturales, como la comida e incluso la conducta sexual. Puede pensarse que cualquier organismo tiene que actuar de la mejor manera que le permita maximizar la consecución de posibles estímulos importantes para su bienestar o supervivencia en un fututo de su especie. En el cerebro hay ciertas estructuras que tienen la capacidad de estimar y almacenar la información (valencia positiva) de diferentes conductas con relación a la cantidad de refuerzo que cada acción ha posibilitado en todo el historial del individuo. Todo el conjunto de información de la que dispone el organismo acerca de estas relaciones servirá para llevar a cabo predicciones continuas para cada posible conducta. De esta forma, cuando un organismo lleve a cabo una conducta, el resultado de ésta (la consecución de un determinado refuerzo) será comparado con lo que se había predicho que se podría conseguir con esa acción. La diferencia entre lo esperado y lo obtenido es el denominado error en la predicción del refuerzo.

Parece como si, al analizar esta problemática, se estuviera trabajando en un casino de las Vegas, en el cual se analizan las respuestas fisiológicas de los jugadores para saber si un determinado resultado (p. ej., una ganancia en la ruleta) es esperada o no. Recuérdese la tercera entrega de la saga de Ocean y sus intrépidos colaboradores. En la cinta titulada Ocean’s Thirteen, Cloney y sus colaboradores han de poner a prueba un sofisticado sistema de detección del fraude en el juego: El Greco. Este sistema es el último grito en el análisis de diferentes respuestas fisiológicas y conductuales para detectar si, cuando un jugador gana una buena mano, el resultado era el esperado por el jugador. Si lo esperaba, quiere decir que había trampa por medio. ¿Realidad o ficción? Un equipo de la universidad de Cambridge, el equipo liderado por Schultz, ha mostrado que el cerebro parece realizar constantemente análisis muy parecidos con relación a las conductas de la persona y al efecto que tienen sobre la consecución de una determinada ganancia. Según estos trabajos, la dopamina parece ser la sustancia encargada de codificar la información relacionada con el error en la predicción del refuerzo para posibilitar futuras conductas que maximicen la consecución de refuerzos. Estos datos son congruentes con el papel de esta sustancia en el aprendizaje relacionado con el refuerzo.

Partiendo de estos trabajos, ¿se podría explicar por qué las personas adictas a las sustancias de abuso pierden su interés por otros reforzadores naturales?, ¿se modifican las memorias almacenadas en relación con la valencia positiva de diferentes repertorios conductuales, debido a que el refuerzo obtenido por las drogas (o su expectación) es mayor que el esperado por la implementación de conductas que llevan a la consecución de reforzadores naturales, como la comida o el sexo? En el marco de esta teoría, una idea verosímil sería que en el sistema nervioso de una persona adicta ha tenido lugar una serie de cambios plásticos subyacentes a las memorias almacenadas sobre el valor de las posibles acciones que llevarán a la consecución de diferentes refuerzos. De esta forma, se potenciará que el organismo actúe para maximizar la consecución de refuerzos de gran valor para el individuo. Si el refuerzo esperado al implementar el repertorio conductual de una persona para conseguir una droga es mucho mayor que el refuerzo esperado al comer o al llevar a cabo una conducta sexual, la persona perderá interés por llevar a cabo las acciones dirigidas a reforzadores que no sean la sustancia de abuso.

Diferentes modelos computacionales basados en las teorías del aprendizaje por reforzamiento han intentado explicar las ventajas de las drogas con un perfil adictivo sobre los reforzadores naturales como la comida o el sexo. Debido a las acciones farmacológicas de las diferentes sustancias de abuso sobre la liberación de dopamina en el núcleo accumbens, cuando se lleva a acabo una conducta que permite conseguir una droga, tiene lugar un error positivo en la predicción del refuerzo, ya que el valor del refuerzo esperado es menor que el valor del refuerzo obtenido para el individuo. Incluso cuando los efectos subjetivos y hedónicos de la sustancia de abuso comienzan a disminuir, el cerebro continúa interpretándolo como un error positivo en la predicción del refuerzo. Dichas señales podrían generar una marcada ventaja para las drogas de abuso sobre otros reforzadores y potenciarían aquellas conductas que incrementan el uso de la droga y devaluarían las conductas utilizadas para conseguir otros reforzadores naturales. Estos modelos son capaces de explicar el sobreaprendizaje patológico que se da en la adicción con relación a las claves y los estímulos que se asociación con la droga o la experiencia que se tiene de ella. En la adicción a una sustancia de abuso se da una liberación de dopamina sea cual fuere la experiencia actual del individuo, de modo que se potencian aquellas conductas que permiten su consecución en detrimento de otros repertorios de acciones dirigidas a otro tipo de reforzadores. Según esta teoría, la liberación de dopamina por las drogas modificaría los mecanismos de aprendizaje asociativo normal que configuran y determinan las conductas relacionadas con el refuerzo.

Se ha de tener presente que los reforzadores naturales (como la comida y el sexo), y los estímulos que los predicen, producen breves ráfagas en las tasas de respuesta de las neuronas dopaminérgicas, mientras que las drogas de abuso son capaces de elevar los niveles de dopamina durante horas, y así modifican y alteran los patrones normales de liberación de dopamina (tanto tónicos como fásicos) y aumentan y prolongan la señal dopaminérgica. Más adelante se analizarán diferentes hipótesis acerca del papel de este neurotransmisor en el procesamiento de la información reforzante.

Por otro lado, se ha podido comprobar en ratas que los niveles de dopamina en el núcleo accumbens constituyen una señal importante para el establecimiento inicial de las conductas de búsqueda de una droga. No obstante, a medida que esas conductas quedan más fijadas en el repertorio conductual del sujeto y a medida que la persistencia y la compulsividad se convierten en parámetros habituales que configuran la conducta, otras zonas del cerebro van adquiriendo mayor importancia, como el estriado dorsal.

Como se ha señalado, un aspecto vertebral en las conductas compulsivas de búsqueda de una droga (sobre todo en el caso de la cocaína) es que diferentes estímulos que se han asociado contingentemente con la sustancia de abuso son capaces de mantener las conductas de búsqueda de una forma activa y persistente. Este tipo de efecto parece depender del estriado dorsal. En esta línea de investigación Vanderschuren et al. (2005) demostraron que el bloqueo de los receptores dopaminérgicos o de los receptores AMPA/kainato del glutamato en el núcleo accumbens no interfería con la capacidad de los estímulos condicionados para mantener las conductas de búsqueda de la droga en animales adictos, mientras que la administración de antagonistas de dichos receptores en el estriado dorsal bloqueaba la conducta de búsqueda de la droga (cocaína) en respuesta a estímulos asociados con ésta.

En definitiva, parece que a medida que la búsqueda de la droga provocada por estímulos previamente asociados a ésta se va estableciendo como una pauta persistente en el repertorio conductual del individuo, se da un cambio progresivo de los procesos de búsqueda motivada de la droga que dependen del núcleo accumbens a los procesos de hábitos de respuesta que dependen del estriado dorsal. Este cambio progresivo explicaría las conductas compulsivas de búsqueda de la droga que presentan las personas adictas como si fueran hábitos permanentes en sus repertorios conductuales que resisten a cualquier tipo de intervención y de terapia.

Uno de los aspectos vertebrales de la adicción a las drogas es la pérdida de control que muestran las personas adictas. Para entender cómo se puede explicar esta pérdida de control desde la neurociencia cognitiva, en primer lugar se ha de tener presente que el ser humano dispone de la capacidad para mantener la información que obtiene del entorno, integrarla con información ya almacenada, actualizarla y utilizarla para guiar su propia conducta. Cuando una persona lleva a cabo una acción, es muy importante la representación que tiene de la meta que desea conseguir con la implementación de dicha acción de su repertorio conductual, así como el valor que se le asigna a la meta o la finalidad específica de la acción. Del mismo modo, resulta crítica la habilidad para poder seleccionar las acciones en función de las valoraciones resultantes. ¿Qué parte del cerebro podría encargarse de llevar a cabo este tipo de procesamiento de la información? Una región de la neocorteza parece ser fundamental para esta tarea: la corteza prefrontal.

La corteza prefrontal desempeña un importante papel en la representación que la persona tiene de cada una de las metas, en la asignación del valor que le da a éstas y en la selección de las conductas que se han de poner en marcha, priorizando el resultado de las valoraciones realizadas. Por ello, es lógico pensar que el mantenimiento en la corteza prefrontal de la información sobre las representaciones de las metas que se persiguen resulte crítico para poder llevar a cabo un control cognitivo que permita implementar en el repertorio conductual del individuo acciones dirigidas a metas específicas con un valor determinado.

La consecución satisfactoria de una droga por parte de una persona puede conllevar la puesta en marcha de una secuencia de acciones que puedan obviar las diferentes distracciones y trabas que sobrevengan. Cuando se pretende obtener un refuerzo determinado, se ha de suprimir todos los repertorios conductuales inadaptados. La corteza prefrontal no sólo posibilita la capacidad de guía para la obtención del refuerzo, sino que también permite la supresión de todas las respuestas que podrían entorpecer su adquisición.

Se cree que la liberación fásica de dopamina controla la actualización de la información en la corteza prefrontal, posibilitando que las nuevas metas se puedan codificar y seleccionarse con relación al repertorio conductual de la persona. Las diferentes drogas de abuso, por su acción farmacológica directa, generan marcados aumentos de dopamina en el núcleo accumbens. De igual forma, también producen un aumento de dicho neurotransmisor en diferentes regiones de la corteza prefrontal. Algunos autores han sugerido que este aumento de los niveles de dopamina en la corteza prefrontal podría ser la causa del sobreaprendizaje entre la droga y diferentes estímulos que conduce a la valoración de la droga por encima de cualquier otro refuerzo natural.

La administración de sustancias de abuso parece estar muy relacionada con los mecanismos de control de procesamiento de la información. Como ya se ha señalado, en el procesamiento de la información se distinguen dos enfoques claramente diferenciados en el control de la conducta y de las representaciones neurales de ésta: por un lado, el enfoque ascendente (mecanismo que iría de abajo-arriba), que implicaría un control de los mecanismos atencionales y del procesamiento de la información desde los niveles inferiores a los superiores y, por otro lado, el enfoque descendente (mecanismo que iría de arriba-abajo), que implicaría un control de los mecanismos atencionales y del procesamiento de la información desde los niveles superiores a los inferiores. El procesamiento top-down se origina en diferentes regiones de asociación de la corteza prefrontal y es transportado a las regiones sensoriales por medio de las fibras centrífugas. Por su parte, el procesamiento bottom-up se genera a partir de la activación de niveles inferiores del sistema sensorial y es trasportado hacia los niveles superiores.

El procesamiento top-down parece explicar algunos aspectos clave que vincularían la atención con la adicción. Por ejemplo, si una persona quiere adquirir una sustancia de abuso determinada, el procesamiento top-down puede hacer que su atención se centre en los estímulos que han sido asociados previamente con la droga (estímulos que la predicen). Por otro lado, algunos autores han sugerido que la toma de drogas podría generar un deterioro del procesamiento top-down sobre el control de la conducta, produciendo adaptaciones patológicas en la corteza prefrontal. Diferentes estudios de neuroimagen han puesto de manifiesto alteraciones importantes en la actividad de la corteza prefrontal en sujetos adictos.

"Existen suficientes evidencias experimentales y clínicas para concluir que en personas adictas se da un deterioro en las funciones ejecutivas y un acusado incremento en la impulsividad que correlaciona con una alteración funcional en la corteza prefrontal"

La tolerancia a las drogas se basa en un estado de menor sensibilidad a la sustancia de abuso, que se genera como consecuencia de la exposición repetida a ésta. Por el contrario, los aumentos de sensibilidad a la sustancia de abuso constituyen lo que se conoce como sensibilización. Con la exposición repetida a una droga algunos efectos y algunas respuestas conductuales pueden verse incrementados. Este fenómeno se encuentra muy bien descrito en el caso de las sustancias estimulantes como la anfetamina y la cocaína, aunque también puede verse en otros tipos de drogas, como la heroína y la morfina. Debido a las íntimas relaciones entre dependencia, persistencia y sensibilización, se ha propuesto a esta última como un mecanismo neural vertebral subyacente a la adicción. Cabe destacar que los fenómenos ligados a la tolerancia suelen manifestarse con la administración constante de la sustancia de abuso, mientras que la sensibilización queda fuertemente elicitada con una administración intermitente. De esta forma, se ha podido comprobar que la administración diaria de psicoestimulantes genera un incremento progresivo en la actividad locomotora en respuesta a una dosis fija de la droga. Por otro lado, diferentes trabajos han mostrado que la sensibilización puede manifestarse de una forma dependiente del contexto y que su persistencia es a largo plazo.

En relación a la sensibilización, autores como Robinson y Berridge (2003) han sugerido que en la medida que la administración de una droga es capaz de sensibilizar las respuestas locomotoras, también podría sensibilizar los circuitos neurales que asignan saliencia incentiva a la droga y a los estímulos asociados de manera contingente a ésta, sin modificar su valor hedónico ni la inclinación y la preferencia del adicto por ella. Estos autores sugieren que la sensibilización de la saliencia incentiva genera una intensa búsqueda de la droga activada por estímulos asociados con ésta. De este modo, la experiencia de una droga aumenta la saliencia incentiva de las claves que la predicen.

Esta hipótesis parece ser congruente con los mecanismos de aprendizaje asociativo subyacentes a la adicción, en los que se asocian estímulos con la búsqueda y la preferencia por la droga. Del mismo modo, también parece ser congruente con los mecanismos de aprendizaje relacionados con el refuerzo, en los que la dopamina constituye una señal de error en la predicción del refuerzo. De todas formas, es necesario tener presente que la sensibilización podría no estar dirigida de forma específica a la codificación de la información sobre los estímulos asociados con la droga. Tampoco podría estar ligada de una forma inmediata con la capacidad de los estímulos asociados con la droga para activar los repertorios conductuales de búsqueda de ésta. Los mecanismos de aprendizaje asociativo pueden explicar la codificación y la representación de los estímulos específicos asociados con la droga, su sobrevaloración en la corteza prefrontal y sus conexiones con las conductas de búsqueda de la droga dependientes del estriado dorsal. Más adelante se analizará el papel de la dopamina en la atribución de saliencia incentiva.

Se cree que los episodios repetidos de liberación de dopamina pueden consolidar las conductas de autoadministración de la droga y convertirlas en un uso compulsivo a largo plazo. Durante la adicción se produce una serie de asociaciones entre diferentes estímulos con las sustancias de abuso. Estos estímulos se convierten en claves que predicen la droga y que pueden explicar diferentes estados motivacionales y emocionales del individuo. Los estímulos asociados a una droga terminan por controlar la conducta de un adicto. Para poder entender la persistencia a largo plazo de las recaídas, la compulsividad en el uso de una droga y cómo los estímulos asociados a ella pueden llegar a controlar la conducta de un adicto, es necesario profundizar en los mecanismos de plasticidad sináptica. Se considera que diferentes mecanismos de señalización intracelular pueden generar formas de plasticidad sináptica y neuronal capaces de convertir las señales inducidas por la droga (p. ej., la liberación de dopamina en diferentes regiones) en alteraciones a largo plazo en la función cerebral. Todo apunta a pensar que el uso compulsivo que los adictos muestran por las sustancias de abuso, la persistencia de la adicción y las asociaciones entre diferentes estímulos contingentemente relacionados, que explicarían algunos aspectos fundamentales de las recaídas, podrían estar relacionados con diversos mecanismos moleculares y celulares subyacentes a memorias asociativas a largo plazo en diferentes circuitos cerebrales.

La adicción no es un fenómeno inmediato que pueda inducirse instantáneamente después de la exposición a la droga. La adicción implica adaptaciones neurales múltiples y complejas que se desarrollan en función de diversas ventanas temporales, con un curso diferencial que puede ir desde horas hasta días y meses. Por ejemplo, en las modificaciones en la conducta del individuo que se producen tras las exposiciones iniciales a la droga parecen estar implicados cambios plásticos en el área tegmental ventral. Según algunos autores, dichos cambios inducirán adaptaciones a largo plazo en las regiones inervadas por las neuronas dopaminérgicas de esta región del mesencéfalo. Por el contrario, los cambios plásticos en el estriado dorsal, en el núcleo accumbens y en la corteza prefrontal (entre otras regiones) parecen estar implicados en la formación de asociaciones persistentes a largo plazo entre la droga y diferentes claves internas y/o externas asociadas de forma contingente con la experiencia.

Estudios con técnicas de neuroimagen han mostrado que los estímulos que se asocian de forma contingente con la experiencia relacionada con la droga son capaces de poner en marcha de una forma muy potente diversos efectos cognitivos y emocionales en personas adictas. Algunos autores sugieren que diferentes sustancias de abuso comparten los mismos mecanismos celulares y moleculares subyacentes a las adaptaciones cerebrales producidas en los procesos de adicción. Estas adaptaciones pueden implicar diferentes aspectos, desde cambios en la forma y la respuesta de las neuronas hasta la forma en que se usa la información genética.

Las primeras evidencias que sugirieron que había un nexo muy importante entre adicción, memoria y plasticidad provienen de las observaciones realizadas con manipulaciones glutamatérgicas. Esta primera aproximación sugería que en la adicción a las drogas estaban implicados los mismos procesos que en el almacenamiento de la información aprendida (consolidación de la memoria), que ya se han explicado con profusión en los capítulos 6 y 17. De esta forma, se empezó a pensar que el sistema de neurotransmisión glutamatérgico podría tener una implicación cardinal en el desarrollo de la adicción. Teniendo presente que el glutamato es esencial en diferentes formas de memoria y de aprendizaje, algunos autores sugirieron que el aprendizaje asociativo debía ser un mecanismo esencial para el desarrollo inicial de la adicción.

Hoy en día, la mayoría de las proteínas cerebrales implicadas en los efectos de las drogas de abuso han sido identificadas y clonadas, de manera que se conoce la información relacionada con el sitio sobre el que actúan y sobre el sistema de comunicación química que utilizan.

Está ampliamente aceptado que los mecanismos de plasticidad serían subyacentes a diferentes formas de aprendizaje relacionado con el refuerzo. Del mismo modo, estos mecanismos plásticos podrían explicar cómo los efectos reforzantes de las sustancias de abuso pueden utilizar como sustrato neural al núcleo accumbens (y a los circuitos asociados), para inducir los patrones conductuales patológicos que definen lo que es adicción. Específicamente, las adaptaciones ocurridas en las conexiones sinápticas excitatorias en las neuronas espinosas medianas del núcleo accumbens parecen ser críticas para la aparición de los diferentes patrones conductuales relacionados con la adicción. Las neuronas espinosas medianas que utilizan el ácido α-aminobutírico (GABA) como neurotransmisor, reciben conexiones excitatorias de estructuras del lóbulo temporal medial (fundamentalmente, hipocampo y amígdala) y de la corteza prefrontal. Asimismo, estas neuronas establecen conexiones inhibitorias con células ubicadas en el área tegmental ventral y en el pálido ventral. Otras regiones relacionadas con el refuerzo y con el efecto de las drogas de abuso en las que se ha demostrado la existencia de mecanismos de plasticidad son la amígdala y el núcleo de la cama de la estría terminal. Se analizarán con un poco más de profundidad algunas de estas regiones.

En definitiva, todo apunta a pensar que el uso compulsivo que los adictos muestran por las sustancias de abuso, la persistencia de la adicción y las asociaciones entre diferentes estímulos contingentemente relacionados que explicarían algunos aspectos fundamentales de las recaídas, podrían estar relacionados con diversos mecanismos moleculares y celulares subyacentes a memorias asociativas a largo plazo en diferentes circuitos prosencefálicos inervados por las neuronas dopaminérgicas del mesencéfalo.

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Figura 8. Esquema de las vías dorsal y ventral implicadas en el desarrollo de una adicción. Es verosímil una implicación de los circuitos corticoestriados frontoventral y frontodorsal y los aferentes mesolímbicos, mesocorticales y nigroestriados en fases más avanzadas de un proceso adictivo a sustancias de abuso, cuando la persona pierde el control sobre la conducta y muestra un uso compulsivo de la droga. Las proyecciones de este sistema de conexiones se encuentran organizadas topográficamente de acuerdo con un gradiente funcional que implicaría aspectos límbicos, asociativos y sensoriomotores de las conductas dirigidas a una meta, pudiéndose dividir en circuitos funcionales diferentes pero paralelos. En relación con las funciones asociativas, se da un procesamiento cognitivo que va desde regiones corticales a estructuras subcorticales (procesamiento de arriba abajo o top-down). Este tipo de procesamiento cognitivo contribuye a la correcta planificación y ejecución de las conductas dirigidas a una meta (p. ej., la obtención de una droga). Estos procesos se encuentran mediados por una vía dorsal que incluye las proyecciones al estriado de la corteza prefrontal dorsolateral y ventromedial y se encuentra afectada por los aferentes mesocorticales y nigroestriados. Una segunda vía, ubicada en una posición ventral, se encuentra implicada en los aspectos directamente relacionados con la motivación y el refuerzo. Esta vía ventral incluye las cortezas frontomedial y orbitofrontal, siendo modulada por el circuito mesolímbico. CPF: corteza prefrontal.

PLASTICIDAD Y REFUERZO

Los mecanismos que modifican la fuerza de conexiones existentes y aquellos que podrían permitir la formación o eliminación de sinapsis remodelando la estructura de sinapsis y axones pueden ocurrir en las estructuras críticas del procesamiento de la información reforzante, como el área tegmental ventral, el núcleo accumbens, la amígdala y núcleo de la cama de la estría terminal. En el área tegmental ventral se ha podido comprobar la existencia de depresión a largo plazo mediada por receptores glutamatérgicos metabotrópicos (mGluR) y por canales dependientes de voltaje de Ca2+. Asimismo, en sinapsis excitatorias dopaminérgicas se ha mostrado potenciación a largo plazo mediada por el receptor NMDA (N-metil-D-aspartato). Con relación al núcleo accumbens, diferentes trabajos han verificado la hipótesis de la existencia de mecanismos de plasticidad en el núcleo y en los circuitos asociados. Por ejemplo, se ha demostrado tanto la existencia de potenciación a largo plazo como de depresión a largo plazo dependientes de los receptores NMDA. También se ha mostrado depresión a largo plazo mediada por la síntesis de endocannabinoides a través de los mGluR. Otras regiones relacionadas con el refuerzo y con el efecto de las drogas de abuso en las que se ha demostrado la existencia de mecanismos de plasticidad son la amígdala y el núcleo de la cama de la estría terminal.

Recientemente Nugent y colaboradores (2007) han mostrado que la potenciación a largo plazo de las sinapsis inhibitorias en las neuronas dopaminérgicas del área tegmental ventral se debe a un aumento a largo plazo de la liberación de GABA inducido por la liberación de óxido nítrico dependiente del receptor NMDA desde las neuronas dopaminérgicas. La administración de morfina es capaz de bloquear esta potenciación a largo plazo, interrumpiendo la señalización del óxido nítrico a la guanilato-ciclasa. Estos resultados sugieren que la potenciación a largo plazo dependiente del receptor NMDA en las sinapsis excitatorias podría seguirse de una potenciación a largo plazo dependiente del receptor NMDA en las sinapsis inhibitorias, ayudando a mantener la activación de las células dopaminérgicas en una tasa de disparo constante. Junto con la potenciación a largo plazo que tiene lugar en las sinapsis excitatorias, la pérdida de potenciación a largo plazo GABA-érgica inducida por la morfina incrementa la activación de las neuronas dopaminérgicas del área tegmental ventral. Además de las sinapsis inhibitorias, existen diferentes trabajos que sugieren que la exposición in vivo a cocaína desencadena una potenciación a largo plazo en las conexiones excitatorias que establecen contacto sináptico con las neuronas dopaminérgicas del área tegmental ventral (la regulación a la alza de los receptores postsinápticos tipo AMPA [ácido &alpha-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazolpropiónico]). Este mismo efecto se ha encontrado con la administración de anfetaminas, morfina y alcohol. Se ha sugerido que la potenciación a largo plazo inducida por las sustancias de abuso en las sinapsis excitatorias sobre las neuronas dopaminérgicas del área tegmental ventral podría ser necesaria para la atribución de significado motivacional a la experiencia de la droga, o para las asociaciones aprendidas entre el contexto y la experiencia de la droga. Trabajos recientes han puesto de manifiesto que la inserción de receptores AMPA que contengan la subunidad GluR1resulta ser un paso inicial necesario para la expresión de la potenciación a largo plazo. Además, parece ser que la sobreexpresión de esta subunidad en el área tegmental ventral produce una sensibilización de las respuestas conductuales a la morfina. Se ha demostrado que las adaptaciones sinápticas relacionadas con la potenciación a largo plazo en el área tegmental ventral también ocurren durante la retirada de la droga. Por ejemplo, los niveles del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) en el área tegmental ventral parecen aumentar durante la retirada prolongada de la droga. De forma añadida, se ha podido comprobar que la exposición repetida a los opiáceos disminuye la longitud y el diámetro de las dendritas y del soma de las neuronas dopaminérgicas del área tegmental ventral. Las consecuencias funcionales de estos cambios celulares son, hasta el momento, desconocidas; sin embargo, podrían reflejar una regulación a la baja de la actividad dopaminérgica y contribuir, de este modo, a la disforia de los estados de retirada de la droga. Además, la administración crónica de opiáceos reduce el nacimiento de nuevas neuronas en el hipocampo adulto. Estos efectos sobre la neurogénesis en el cerebro adulto se podrían relacionar con los cambios cognitivos a largo plazo que tienen lugar con la adicción.

Diferentes sustancias de abuso son capaces de modular la función sináptica y los mecanismos de plasticidad en el núcleo accumbens. Se conoce muy poco a cerca de los mecanismos de plasticidad sináptica en las sinapsis excitatorias en el núcleo accumbens; no obstante, se ha sugerido que la depresión inducida por el uso de sustancias de abuso de la función sináptica excitatoria en el núcleo accumbens podría contribuir a las respuestas conductuales sensibilizadas a largo plazo debidas a la exposición previa a la droga.

Recientemente se ha podido comprobar que la potenciación a largo plazo en las sinapsis excitatorias en el núcleo central de la amígdala puede verse aumentada de forma significativa dos semanas después de la retirada de cocaína tras un consumo crónico. Algunos autores sugieren que los aumentos de la plasticidad sináptica en el núcleo central de la amígdala podrían ser una de las adaptaciones celulares que contribuyen a la señalización dependiente de la hormona liberadora de corticotropina (CRH) que parece inducir ansiedad y estrés durante la retirada de la cocaína. Además de la amígdala, el núcleo de la cama de la estría terminal parece estar relacionado con los mecanismos plásticos inducidos por el uso de las drogas. Este núcleo se considera como un componente del complejo denominado amígdala extendida (extended amygdala), que proyecta tanto al núcleo accumbens como al área tegmental ventral. Desempeña un papel muy importante en diferentes aspectos relacionados con el estrés y con el refuerzo cerebral. Con relación a las sustancias de abuso, este núcleo podría contribuir a las recaídas inducidas por estrés y a las conductas de búsqueda de la droga.

En respuesta a las drogas de abuso, la actividad de las neuronas dopaminérgicas mesocorticolímbicas pone en marcha mecanismos de plasticidad a largo plazo en las proyecciones glutamatérgicas de la corteza prefrontal a las neuronas GABA-érgicas del núcleo accumbens. Dichos cambios parecen ser importantes para el desarrollo de la adicción.

Diferentes autores han sugerido que formas adaptativas de aprendizaje, como la potenciación a largo plazo y la depresión a largo plazo, podrían contribuir a la génesis de una adicción. De esta forma, la modulación de las sinapsis excitatorias en el sistema mesolímbico dopaminérgico podría ser importante para el inicio y el mantenimiento de una conducta adictiva, convirtiéndose la adicción en una forma desadaptativa de aprendizaje y memoria.

REFUERZO Y MODULACIÓN DE LA CONSOLIDACIÓN DE LA MEMORIA

Como se ha estudiado con antelación durante este curso, ahora sabemos que la memoria es un proceso activo y complejo qué implica diferentes estadíos, a saber, la adquisición y la recuperación de la información. La consolidación de la memoria hace referencia al período de transición desde un estado inicial lábil hasta el establecimiento de una memoria duradera.

Durante este estadío se produce la actividad neural necesaria para fijar las asociaciones establecidas durante el aprendizaje.

Hasta que esas asociaciones no son fijadas o consolidadas, la memoria es susceptible de interrupción. La duración del período de consolidación está relacionada con el curso temporal que siguen los mecanismos celulares y moleculares subyacentes y en función de las interacciones entre los diferentes sistemas de memoria. Así, durante este período, la formación de una traza en un sistema de memoria puede ser modulada por la acción de otros sistemas. Se ha podido comprobar que la administración de tratamientos que son capaces de alterar los procesos fisiológicos subyacentes a la consolidación puede interrumpir parcial o totalmente la formación de la memoria.

Por ejemplo, a finales de la década de 1930 el neurólogo italiano Ugo Cerletti introdujo la terapia electroconvulsiva para el tratamiento de las enfermedades mentales. Posteriormente se comprobó que este tipo de terapia (aún utilizada en algunos casos) tenía efectos graves sobre la memoria de los pacientes que la recibían. Esta temática fue tratada con gran maestría en 1975 por Milos Forman en One Flew over thw cuckoos nest. Se Trata de una película basada en la novela de Ken Kesey en la que se describe un cuadriculado y rígido sistema psiquiátrico estadounidense en la década de 1970. La cinta muestra como en ese contexto, si algún paciente no respetaba las normas y salía de la rutina habitual, era sometido a una terapia con descargas eléctricas. Incluso, en los casos más graves de trastorno se echaba mano de la cirugía mediante la aplicación de una lobotomía frontal, como le sucede al protagonista Randall McMurphy, Interpretado por un soberbio Jack Nicholson.

Al igual que la traza de memoria es susceptible de ser deteriorada por tratamientos disruptores, también puede ser potenciada por otro tipo de tratamientos. De hecho, existen diferentes sistemas neurales y endocrinos que pueden facilitar la formación de las trazas de memoria. Parece y estos sistemas moduladores son capaces de influir sobre la formación de diferentes tipos de memorias, por lo que es posible sugerir que todos ellos podrían actuar a través de algún mecanismo común críticamente implicado en el proceso de consolidación.

En definitiva, los procesos neurales subyacentes al aprendizaje y a la memoria, esenciales para la adaptación del individuo al medio, pueden ser modulados por diferentes sistemas biológicos y aumentar la probabilidad de interacción flexible entre el individuo y su entorno. Uno de los sistemas moduladores capaz de facilitar los procesos cognitivos de aprendizaje y memoria es el sustrato nervioso del refuerzo. En especial, la estimulación de un conjunto de fibras que atraviesa una región localizada en la base del cerebro llamada hipotálamo lateral, autoadministrada por el propio individuo experimental, es uno de los tratamientos que más ha demostrado facilitar el aprendizaje y la memoria en una gran variedad de tareas y paradigmas de memoria. Este conjunto de fibras nerviosas se denomina haz prosencefálico medial.

Desde que Olds y Milner descubrieron el fenómeno de AEIC en ratas, este procedimiento experimental ha demostrado ser una herramienta útil para la facilitación de los procesos de aprendizaje y memoria en diferentes modelos animales. Por ejemplo, en la década de 1970 el equipo de investigación del laboratorio de neurociencia y conducta de la Northwestern University demostró que tanto la estimulación como la lesión de la mayor parte de las localizaciones en las que se puede inducir la conducta de AEIC era capaz de modificar los procesos de adquisición y retención del aprendizaje.

Posteriores trabajos han demostrado que la interacción funcional entre el sustrato nervioso del refuerzo y los procesos de consolidación de la memoria dependen de diferentes variables que pueden modificar el efecto de la AIEC, como el momento de administración de la estimulación, el tipo y los parámetros de estimulación utilizados, el paradigma de aprendizaje evaluado, la contingencia entre estímulos o entre estímulos y respuestas durante el entrenamiento, la edad de los individuos, el nivel de aprendizaje inicial, etcétera.

Es importante destacar que el componente de autoadministración del tratamiento no parece ser necesario para observar los efectos facilitadores sobre la consolidación de la memoria, dado que tanto la autoadministración (AIEC) como la administración por el experimentador de la estimulación eléctrica reforzante son capaces de inducir a estos efectos. No obstante, el tratamiento autoadministrado parece tener una mayor eficacia.

El equipo de investigación de recuperación y potenciación de la memoria en sujetos normales y con daño cerebral del Instituto de Neurociencias de la Universidad autónoma de Barcelona, dirigido por el catedrático de psicobiología Ignacio Morgado Bernal, ha utilizado durante años la AEIC como un tratamiento muy eficaz para facilitar los procesos de aprendizaje y memoria, incluso en condiciones desfavorables como el envejecimiento y la lesión cerebral.

En general, sobre la base de múltiples evidencias experimentales del equipo de Morgado y de otros grupos de investigación, es posible destacar que la administración de este tratamiento cuando se estimula el hipotálamo lateral después del entrenamiento facilita los procesos de aprendizaje y memoria en gran variedad de paradigmas de memoria implícita. Debe recordarse que este tipo de memoria es aquella relacionada con el aprendizaje de hábitos, habilidades y ciertas asociaciones entre estímulos. Con respecto a los efectos sobre la misma instauración del aprendizaje, se ha podido comprobar que la AEIC del haz prosencefálico medial administrada en ratas después de cada sesión de aprendizaje facilita la adquisición de diferentes tareas de memoria implícita. Asimismo, esta técnica también mejora la retención de la información aprendida.

Otros trabajos se han centrado en los efectos de la AEIC sobre la memoria explícita. De este modo recientes investigaciones han analizado el efecto de este tratamiento sobre la adquisición y la retención de tareas de memoria explícita. En esta línea, se ha demostrado que la AEIC administrado después del entrenamiento es también capaz de facilitar las memorias de tipo explicito declarativo, concretamente la expresión flexible del aprendizaje, sin afectar, al menos de forma manifiesta, a su adquisición ni a su retención a largo plazo. Aunque a esta prueba podría considerársele una prueba de la capacidad de la AEIC para facilitar también la memoria explícita, de forma añadida se ha podido comprobar que la AEIC administrado después del entrenamiento es capaz de facilitar también el aprendizaje y la formación de la memoria en paradigmas de memoria espacial.

LA PREGUNTA CLAVE

¿Podría Este tratamiento facilitar la memoria en seres humanos? Recientemente el grupo de investigación de Andrés M. Lozano en la Universidad de Toronto, ha encontrado que la estimulación eléctrica del hipotálamo en un paciente tratado por su obesidad mórbida era capaz de evocar memorias autobiográficas del paciente (memoria episódica). Basándose en este resultado fortuito, los investigadores administraron al paciente tareas de memoria asociativa y demostraron que la estimulación eléctrica del hipotálamo facilitaba la memoria y era capaz de modificar la actividad de estructuras (como el hipocampo) en el lóbulo temporal medial que resultan críticas para la formación de la memoria.

Además de facilitar los procesos de aprendizaje y memoria ¿la AEIC podría revertir déficits mnésicos? En Otras palabras ¿podría utilizarse la estimulación del sustrato nervioso del refuerzo para recuperar una función cognitiva como la memoria, afectada por ejemplo por una lesión cerebral? Para contestar esta pregunta, el grupo de investigación de Ignacio Morgado puso en marcha un experimento que pretendía analizar si este tratamiento era capaz de revertir el deterioro mnésico producido por la lesión bilateral de una parte de la base del cerebro de las ratas: el núcleo parafascicular del tálamo. Al respecto, hoy se sabe que este núcleo se encuentra relacionado estrechamente con diferentes procesos cognitivos y que sus lesiones deterioran gravemente el aprendizaje y la memoria. Asimismo, existen semejanzas importantes entre los efectos conductuales de las lesiones de este núcleo en ratas y el deterioro conductual asociado a un tipo de amnesia que puede afectar al ser humano: la amnesia diencefálica humana. El equipo de Morgado en 2003 demostró que el tratamiento de AEIC no sólo era capaz de anular el deterioro sobre el aprendizaje y la memoria causado por la lesión de este núcleo talámico, sino que incluso mejoraba la ejecución de las ratas lesionadas y les permitía alcanzar niveles de aprendizaje y memoria significativamente superiores a los que hubieran conseguido sin tratamiento.

De forma añadida, el equipo de Morgado, demostró en 2009 que el tratamiento de la AEIC modula la expresión de 62 genes del hipocampo de los cuales 10 se han relacionado con los procesos de aprendizaje y memoria y con los procesos de plasticidad sináptica. Además, muchas de las proteínas codificadas por dichos genes se han relacionado con los mecanismos de antiapoptosis. De igual manera este mismo grupo demostró dos años más tarde, que este tratamiento induce la expresión de genes relacionados con la plasticidad sináptica en la amígdala y con los mecanismos de plegamiento proteico, lo que sugiere que estos cambios moleculares podrían estar subyacentes a la capacidad de la AEIC de revertir los déficits de memoria en individuos que muestran deterioros cognitivos asociados a la lesión de esta estructura.

En definitiva, considerando hasta ahora la capacidad mostrada por la AEIC de inducción de cambios morfológicos y neuroquímicos y de modulación de la expresión genética en diversas estructuras cerebrales, como el hipocampo y la corteza, podría ser que este tratamiento facilitara la consolidación de memoria potenciando los mecanismos de plasticidad neuronal, actuando como un mecanismo compensatorio, por ejemplo en el caso de la existencia de déficits mnésicos producidos por lesiones cerebrales o asociados a condiciones naturales como el propio envejecimiento. Por otro lado, considerando que la dopamina desempeña un papel importante en la producción del efecto reforzante de la AEIC y teniendo en cuenta que se produce una importante liberación de este neurotransmisor ante estímulos sobresalientes que activan los mecanismos atencionales, ya sean aquellos que son reforzantes por sí mismos, aquellos que predicen refuerzo o simplemente aquellos que son llamativos por sus características intrínsecas, podrían ser que el tratamiento de AEIC fuera capaz de introducir un estado óptimo atencional que posibilitara la movilización de los recursos cognitivos del individuo para hacer frente a situaciones experimentales, lo que facilitaría la codificación de la información (en el caso de ser administrada ante la adquisición de la tarea). o, Incluso, la recuperación de la información (en el caso de ser administrada antes de la sesión de retención).

Considerando los efectos de la activación del sustrato nervioso del refuerzo sobre los cambios morfológicos y funcionales a largo plazo, un posible mecanismo subyacente al efecto facilitador del sustrato nervioso del refuerzo sobre la formación de la memoria podría efectuarse a través de la inducción de los mecanismos neurobiológicos compartidos por el procesamiento de la información reforzante y por los procesos de aprendizaje y memoria de diferentes sistemas cerebrales.

La AEIC es una técnica que ha mostrado tener un efecto facilitador muy potente de la consolidación de la memoria implícita y explícita, e incluso puede potenciar la memoria en sujetos de edad avanzada o con amnesias causadas por daño cerebral.

DOPAMINA, REFUERZO Y PROCESOS COGNITIVOS

Múltiples evidencias experimentales han mostrado el importante papel que desempeña la dopamina con relación al refuerzo, la motivación y los procesos de aprendizaje y memoria. Clásicamente, se ha relacionado la liberación de dopamina en el núcleo accumbens con el efecto reforzante de diferentes estímulos naturales, de sustancias adictivas o incluso, cómo se acaba de mencionar, de la estimulación eléctrica reforzante. No obstante, la liberación de este neurotransmisor en otras regiones cerebrales también parece estar implicada de forma crítica en diferentes procesos atencionales y mnésicos. Se ha podido comprobar que la dopamina influye sobre conductas relacionadas con el refuerzo actuando sobre diferentes regiones cerebrales, como la corteza rinal, el hipocampo, la corteza prefrontal y la amígdala, entre otras.

Existe una relación intrínseca entre los procesos de refuerzos cerebral y ciertos tipos de aprendizaje asociativo. Además, parece ser que son múltiples las señales neurales que podrían cooperar en el aprendizaje relacionado con los sistemas de refuerzo cerebral. Una de las más importantes involucra la dopamina: las neuronas dopaminérgicas proporcionan una señal de refuerzo que podría actuar modificando la actividad de las sinapsis implicadas en diferentes procesos mnésicos.

Desde punto de vista evolutivo, la motivación para adquirir los refuerzos de experimentados en un pasado o en las claves y estímulos que lo señaliza no conducen a ellos adquieren una importancia biológica que fomenta la supervivencia del organismo y la propia perpetuación de la especie. Es aquí donde la dopamina desempeña un papel crítico, al participar en el establecimiento de asociaciones entre refuerzos y estímulos inicialmente neutros. Dichas asociaciones suponen cambios neurales muy estables que perduran en el tiempo, incluso después de administrar antagonistas dopaminérgicos. Estos estímulos condicionados inducen la liberación fásica de dopamina en el núcleo accumbens, provocando un aumento del Estado motivacional del individuo. Se considera que la dopamina puede ser muy importante para el aprendizaje y la memoria en la mayoría de los terminales de los sistemas nigroestriado, mesolímbico y mesocortical. Además, existen diversos trabajos que demuestran que la dopamina desempeña un papel importante en la modulación de la actividad neural relacionada con el procesamiento cognitivo general.

En la corteza prefrontal, la actividad dopaminérgica ha demostrado ser crítica para la memoria de trabajo. Asimismo, en la amígdala, las proyecciones dopaminérgica del mesencéfalo modulan procesos de aprendizaje asociativo, especialmente aquellos que incluyen respuestas así estímulos novedosos, reforzantes o aversivos e incluso de memoria de trabajo.

Existen diversas teorías sobre la participación de la dopamina en los procesos de refuerzo del cerebro:

  1. Hipótesis del error de predicción del refuerzo como señal de aprendizaje.

  2. Hipótesis de la atribución de saliencia incentiva.

  3. Hipótesis del valor motivacional y de la saliencia motivacional.

  4. Hipótesis de la codificación de situaciones aversivas.

  5. Hipótesis atencional.

  6. Hipótesis de los efectos de búsqueda y acercamiento al refuerzo, e

  7. Hipótesis de las poblaciones celulares.

 

La primera de las mencionadas sugiere que la respuesta fásica de las neuronas dopaminérgicas mesencefálicas podría constituirse como un índice del error en la predicción del refuerzo, entendido como la diferencia entre el refuerzo esperado y el refuerzo que se obtiene realmente. No obstante, se ha de tener presente que esta señal dopaminérgica podría generalizarse también a otro tipo de estímulos, como aquellos que presentan saliencia para el individuo o aquellos que implican novedad.

La segunda, refiere que uno de los componentes es la saliencia incentiva que se refiere a un tipo de motivación que dependería fundamentalmente de la actividad de las neuronas dopaminérgicas mesencefálicas y que promovería el acercamiento y la obtención de refuerzos pudiéndose distinguir de otras formas de procesamiento cognitivo mediadas por diferentes circuitos corticales.

La tercera, sugiere la existencia de dos tipos de neuronas dopaminérgicas con una distribución anatómica diferencial, qué codificaría el valor motivacional y la saliencia motivacional. 

La cuarta sugiere por un lado, que las neuronas dopaminérgicas también serían importantes para la codificación de estímulos que no son reforzantes en sí mismos, ni tampoco predicen la aparición de refuerzos futuros y, por otro, qué formarían parte de un sistema de respuestas ante situaciones aversivas, como elemento fundamental en el control motivacional.

La quinta hipótesis señala que los estímulos novedosos y sorprendentes activan diferentes circuitos relacionados con las neuronas dopaminérgicas e implicados en el procesamiento de la información reforzante. Algunos autores sugieren que las señales de alerta y atención se podrían enviar a las neuronas dopaminérgicas qué codifican la saliencia motivacional y a  las neuronas dopaminérgicas que codifican el valor motivacional, para promover la orientación de los recursos atencionales, la puesta en marcha de determinados recursos cognitivos y el aumento de la motivación para llevar a cabo un plan de acción, y para asignar un valor positivo a los entornos en los que las claves sensoriales potencialmente importantes pueden ser anticipadas.

La sexta indica, que el módulo coordinador del acercamiento al refuerzo orquesta la actividad de diversas funciones cerebrales para promover un acercamiento adaptativo, según esta hipótesis una disfunción de este sistema podría derivar en alteraciones motivacionales de índole diversa.

Por último la hipótesis de las poblaciones celulares, se inclina a la idea de que las neuronas dopaminérgicas estarían implicadas en el procesamiento de la información sobre la búsqueda de estímulos de valor para el individuo, sobre situaciones salientes desde el punto de vista motivacional y sobre cambios atencionales y señales de alerta del entorno.

Por Este motivo, esta hipótesis parece ser la más rica y completa de todas las expuestas con anterioridad, en tanto que integra los supuestos de otras hipótesis, como la del error de predicción del refuerzo, la de los efectos de búsqueda y acercamiento al refuerzo, la del valor motivacional y de saliencia motivacional y la hipótesis atencional.

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SISTEMA NERVIOSO DEL REFUERZO Y PROCESOS DE APRENDIZAJE Y MEMORIA

Existen diferentes sistemas neurales y endocrinos qué pueden facilitar la formación de las trazas de memoria. Parece ser que estos sistemas moduladores son capaces de influir sobre la formación de diferentes tipos de memoria, por lo que es posible sugerir que todos ellos podrían actuar a través de algún mecanismo común críticamente implicado en el proceso de consolidación.

Uno de los sistemas neurales que se ha mostrado eficaz en la modulación positiva de la memoria ha sido el sustrato nervioso del refuerzo. Hoy en día, son múltiples las evidencias experimentales que han puesto de manifiesto el efecto facilitador que la activación de este sistema neural tiene sobre la consolidación de la memoria.

Considerando los efectos de la activación del sustrato nervioso del refuerzo sobre los cambios morfológicos y funcionales a lo largo y teniendo en cuenta que la activación de las neuronas mesolímbicas dopaminérgicas parece ser una condición íntimamente relacionada con su actividad, un posible mecanismo subyacente al efecto facilitador del sustrato nervioso del refuerzo sobre la formación de la memoria podría tener lugar a través de la inducción de los mecanismos neurobiológicos compartidos por el procesamiento de la información reforzante y por los procesos de aprendizaje y memoria de diferentes sistemas cerebrales. Los resultados de diversos trabajos experimentales han mostrado que uno de estos mecanismos podría ser la inducción de un incremento de la actividad general del sistema nervioso durante el período crítico del procesamiento de la información.

En definitiva, puede afirmarse que existen múltiples rasgos equivalentes entre los mecanismos de refuerzo cerebral y los procesos de aprendizaje y memoria, tanto desde una perspectiva conductual como desde una perspectiva celular y molecular. La activación general inespecífica del sistema nervioso que se produce en momentos críticos del procesamiento de la información podría ser un punto de interacción funcional y fisiológica entre ambos.

Existen diferentes sistemas neurales y endocrinos qué pueden facilitar la formación de las trazas de memoria. Parece ser que estos sistemas moduladores son capaces de influir sobre la formación de diferentes tipos de memoria, por lo que es posible sugerir que todos ellos podrían actuar a través de algún mecanismo común críticamente implicado en el proceso de consolidación.

Uno de los sistemas neurales que se ha mostrado eficaz en la modulación positiva de la memoria ha sido el sustrato nervioso del refuerzo. Hoy en día, son múltiples las evidencias experimentales que han puesto de manifiesto el efecto facilitador que la activación de este sistema neural tiene sobre la consolidación de la memoria .

Considerando los efectos de la activación del sustrato nervioso del refuerzo sobre los cambios morfológicos y funcionales a lo largo y teniendo en cuenta que la activación de las neuronas mesolímbicas dopaminérgicas parece ser una condición íntimamente relacionada con su actividad, un posible mecanismo subyacente al efecto facilitador del sustrato nervioso del refuerzo sobre la formación de la memoria podría tener lugar a través de la inducción de los mecanismos neurobiológicos compartidos por el procesamiento de la información reforzante y por los procesos de aprendizaje y memoria de diferentes sistemas cerebrales. Los resultados de diversos trabajos experimentales han mostrado que uno de estos mecanismos podría ser la inducción de un incremento de la actividad general del sistema nervioso durante el período crítico del procesamiento de la información.

En definitiva, puede afirmarse que existen múltiples rasgos equivalentes entre los mecanismos de refuerzo cerebral y los procesos de aprendizaje y memoria, tanto desde una perspectiva conductual como desde una perspectiva celular y molecular. La activación general inespecífica del sistema nervioso que se produce en momentos críticos del procesamiento de la información podría ser un punto de interacción funcional y fisiológica entre ambos.

 

Una Perspectiva psicológica

Hasta ahora hemos tratado el reforzamiento como si fuera continuo. El reforzamiento continuo significa que una recompensa sigue a cada respuesta correcta, sin embargo una vez que el conocimiento ha sido adquirido es muy probable que se requiera modificar dicho reforzamiento a un condicionamiento distinto de tipo intermitente, en el cual los reforzadores no siguen a todas las respuestas. Las respuestas adquiridas por reforzamiento intermitente son altamente resistentes a la extinción, fenómeno conocido como “efecto del reforzamiento intermitente” (Horsley et al., 2012; Powell, Honey y Symbaluk, 2017).

¿Cómo es que el refuerzo intermitente hace que el hábito sea más fuerte?

Si alguna vez has visitado un casino, es probable que hayas visto filas tras filas de personas jugando en las máquinas tragamonedas. Para entender mejor la distinción entre reforzamiento continuo e intermitente, imagina que colocas una moneda en una máquina y jalas la palanca; como resultado 10 monedas del mismo valor caen en la bandeja. Digamos que esto continúa por varios minutos. Cada tirón es seguido por un pago. Debido a qué estás siendo reforzado en un programa continuo, rápidamen