El estudio contribuye a nuestra comprensión de cómo la abstinencia de la cocaína afecta los circuitos cerebrales

Las neuronas de la habénula lateral (verde) se conectan principalmente a una red anti-recompensa de neuronas no dopaminérgicas en el VTA. Las neuronas de dopamina se muestran en púrpura. Aunque existen algunas conexiones entre las neuronas verdes de la habénula lateral y las neuronas dopaminérgicas moradas, estas no son la mayoría. Crédito: Laboratorio Mameli, Universidad de Lausana

La cocaína es una sustancia altamente adictiva que, a largo plazo, puede tener efectos adversos sobre la salud y el bienestar. Hay alrededor de 18 millones de consumidores de cocaína en todo el mundo, según un informe de la ONU. Comprender cómo la cocaína modifica las redes cerebrales podría revelar objetivos potenciales para terapias para tratar la adicción y otros trastornos neuropsicológicos.

Un nuevo estudio publicado hoy en la revista Frontiers in Synaptic Neuroscience por un equipo de investigadores de la Universidad de Lausana y el Centro Wyss de Bioingeniería y Neuroingeniería revela que durante la abstinencia de la cocaína, las neuronas en un área del cerebro asociada con la depresión se conectan a las neuronas integrado en un sistema anti-recompensa.

Cuando recibimos una recompensa, las neuronas se disparan en el área tegmental ventral (VTA) del cerebro, una región del cerebro que produce dopamina. La dopamina es un mensajero químico que crea sentimientos de alegría o placer. Se propaga por todo el cerebro, motivándonos a repetir nuestras acciones y lograr nuevamente la sensación de placer, una faceta central del comportamiento adictivo. Cuando perdemos una recompensa o dejamos de tomar una droga adictiva, el área cerebral de la habénula lateral relacionada con la depresión se vuelve hiperactiva y envía señales al VTA que resultan en síntomas depresivos.

Lo que los investigadores no sabían hasta ahora es exactamente donde las neuronas de la habénula lateral se extienden hacia el VTA y a qué se conectan durante la abstinencia de la cocaína. A través de una serie de experimentos, el equipo descubrió que en ratones, las neuronas de la habénula lateral hacen sinapsis principalmente con neuronas en el VTA que no producen dopamina, creando una conexión con un sistema anti-recompensa que puede ser clave para impulsar un comportamiento adverso.

Los investigadores han encontrado nueva evidencia de cómo la abstinencia de la cocaína afecta los circuitos cerebrales. Prepararon cerebros de ratones enteros intactos y los hicieron completamente transparentes mediante la eliminación de lípidos y luego los tomaron en imágenes con el microscopio de hoja de luz hecho a la medida del Centro Wyss. «Etiquetas» virales hicieron las neuronas fluorescente El equipo descubrió que durante la abstinencia de la cocaína, las neuronas de la habénula lateral, un área del cerebro vinculada a la depresión, se extienden hacia el VTA, un área que produce dopamina, un mensajero químico que crea sentimientos de alegría. Pero en lugar de conectarse a las neuronas de dopamina gratificantes en el VTA, en su mayoría se conectaron a una red anti-recompensa. Esta reorganización de los circuitos cerebrales puede explicar el comportamiento adverso asociado con la abstinencia de cocaína. El estudio podría ayudar a los médicos a comprender la adicción y permitir que las personas manejen mejor la abstinencia de sustancias. Crédito: Centro Wyss de Bioingeniería y Neuroingeniería y Universidad de Lausana

Manuel Mameli, Ph.D., profesor asociado en el Departamento de Neurociencia Fundamental de la Universidad de Lausana, dijo: «Queríamos entender por qué las personas experimentan depresión cuando dejan de tomar una sustancia como la cocaína. Sabíamos que la abstinencia de cocaína induce cambios en los circuitos cerebrales relacionados con la depresión y la recompensa, pero nuestros resultados ahora nos han llevado un paso más allá y muestran que hay una reorganización de los circuitos cerebrales que impulsan el comportamiento negativo».

El equipo combinó su experiencia en preparación de muestras y microscopía avanzada para capturar imágenes en 3D de cerebros completos de ratones intactos. Usaron «etiquetas» virales para hacer que las neuronas emitieran fluorescencia, luego crearon muestras completamente transparentes mediante la eliminación de lípidos, antes de obtener imágenes con el microscopio de hoja de luz hecho a la medida del Centro Wyss. Con herramientas de visualización y análisis de datos, identificaron la morfología 3D de neuronas específicas para comprender su distribución anatómica dentro del cerebro.

Stephane Pages, Ph.D., coordinador científico en el Centro Wyss e investigador asociado principal en de la Universidad de Ginebra, dijo: «La belleza de las imágenes de láminas de luz es poder ver qué neuronas se conectan entre sí en el cerebro. Nuestro microscopio y nuestras capacidades de análisis de datos identificaron las conexiones neuronales específicas entre las dos principales áreas del cerebro implicadas en la abstinencia de drogas». «

Los resultados del estudio también muestran que las neuronas en los circuitos anti-recompensa no solo se proyectan al VTA sino también desde allí a otras partes del cerebro, lo que resulta en una cascada de «anti-recompensa» información a las áreas responsables de la toma de decisiones y motivación, entre otros. El siguiente paso es diseccionar la funcionalidad de estos circuitos anti-recompensa que no son de dopamina para comprender mejor cómo influyen en el comportamiento.

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Nuevo mecanismo anti-craving descubierto para tratar la recaída de cocaína Más información: Joseph Clerke et al, Output-Specific Adaptation of Habenula-Midbrain Excitatory Synapses during Cocaine Withdrawal, Frontiers in Neurociencia sináptica (2021). DOI: 10.3389/fnsyn.2021.643138 Proporcionado por Wyss Center for Bio and Neuroengineering Cita: El estudio contribuye a nuestra comprensión de cómo la abstinencia de cocaína afecta los circuitos cerebrales (31 de marzo de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 de https:/ /medicalxpress.com/news/2021-03-contributes-cocaine-affects-brain-circuits.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.