“Sentirse bien” Las neuronas dirigen a los ratones hacia los líquidos que estimulan la hidratación

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La dopamina, una sustancia química que los hace sentir bien, se libera en el cerebro cuando comemos delicias ricas en grasas y azucaradas que saben bien . Sin embargo, también puede guiar nuestras elecciones de alimentos y bebidas a través de un mecanismo que no tiene nada que ver con el gusto, según encuentra un estudio reciente con ratones.  

Un equipo de investigadores de la Universidad de California, San Francisco (UCSF), describe el nuevo mecanismo en un artículo publicado el 13 de julio en Nature. Informan que las neuronas liberadoras de dopamina en una región del cerebro llamada área tegmental ventral (VTA) que es importante para el comportamiento de búsqueda de recompensas, la motivación y la aversión se activan con la hidratación.  

Este mecanismo, dicen los investigadores, explica cómo los animales aprenden a preferir un tipo de alimento sobre otro para poder sobrevivir en la naturaleza. Muchos animales en realidad obtienen la mayor parte del agua de los alimentos, dice el coautor del estudio James Grove, neurocientífico de la UCSF. Así que presumiblemente tienen que aprender a través de la experiencia qué alimentos los rehidratan y qué deben comer cuando tienen sed. Para comprender qué mecanismos neuronales en el cerebro podrían asociar los sabores de los alimentos y líquidos con sus efectos después de la absorción en el torrente sanguíneo, los investigadores recurrieron a experimentos con ratones.   

Usando tecnología que les permitió observar la actividad de las neuronas VTA individuales en los ratones, los científicos dieron a los animales sedientos acceso ilimitado al agua durante cinco minutos y observaron cómo cambiaba su actividad neuronal. Los ratones bebieron agua con voracidad y las neuronas de dopamina en el VTA se activaron como resultado de este mecanismo de estímulo gratificante que ya estaba bien establecido en investigaciones anteriores.  

Sin embargo, para sorpresa de los investigadores, hubo una segunda ola de actividad neuronal que surgió 10 minutos después de que los ratones comenzaran a beber. Los animales ya no tenían acceso al agua, por lo que esta actividad no estaba relacionada con la ingestión del líquido. En cambio, los investigadores plantearon la hipótesis de que eran las neuronas de dopamina las que informaban al cerebro sobre la hidratación del líquido en función de los efectos que tenía sobre la concentración de minerales disueltos en la sangre del ratón.  

[Los animales] presumiblemente tienen que aprender a través de la experiencia qué alimentos los rehidratan y qué deben comer cuando tienen sed.

James Grove, Universidad de California, San Francisco

Cuando los investigadores repitieron el experimento, dieron a los ratones agua salada, que los deshidrata. Esta vez, encontraron que un porcentaje mucho menor de neuronas de dopamina se activaron después de que el líquido comenzó a absorberse en el torrente sanguíneo de los ratones. Y cuando evitaron por completo el acto de beber al infundir agua sin sal a través de un catéter conectado al estómago de los ratones, se confirmó la hipótesis: la segunda ola de actividad neuronal de la dopamina fue en respuesta al efecto interno del agua, no a su sabor.  

Para probar si la retroalimentación neuronal tuvo una impresión duradera en las preferencias de bebidas de los ratones, Grove y su equipo desarrollaron un sistema en el que les dieron a los ratones dos botellas de líquidos de diferentes sabores; cada lamida de un tipo de líquido con sabor provocó la infusión de agua salada deshidratante en el estómago de un ratón. Con cada lamida del otro líquido con sabor, se infundía agua hidratante sin sal. Después de tres sesiones de entrenamiento de una hora, se retiraron los catéteres y se probaron nuevamente las preferencias de los ratones usando las dos botellas. Los animales gravitaron hacia el líquido saborizado que se había combinado con la infusión de agua sin sal.  

Tomados en conjunto, estos resultados, dicen los investigadores, sugieren que un grupo de neuronas liberadoras de dopamina en el VTA del ratón realiza un seguimiento de la eficacia de las bebidas y los alimentos para satisfacer las necesidades de su cuerpo y orienta sus elecciones futuras en consecuencia. .  

Aunque el estudio utilizó ratones y no personas, Grove dice que establece la lógica de por qué y cómo se adquieren las preferencias de alimentos y bebidas. Con más investigación, esta comprensión, dice, puede ayudar a idear formas de combatir los efectos adictivos de bocadillos como papas fritas y refrescos.  

Abigail Polter, microbióloga de la Universidad George Washington que estudia los efectos del estrés en el VTA y no participó en el nuevo estudio, dice que los hallazgos hacen avanzar la comprensión de los investigadores sobre la dopamina de maneras emocionantes. Realmente muestra que la dopamina también responde a lo que sucede dentro del cuerpo y no solo a los estímulos externos, dice ella.   

Polter está de acuerdo en que confiar en un modelo animal es una limitación de este estudio, ya que es probable que los mecanismos neuronales relevantes sean mucho más complejos en humanos. Pero ella dice que los hallazgos son una oportunidad para que los investigadores comiencen a observar cómo se integran estos estados internos y los estímulos externos.  

Si bien es importante investigar si este mecanismo funciona en humanos y cómo funciona, dice Grove, hay mucho más por hacer antes de eso. El siguiente paso para el equipo de investigación, dice, es profundizar en los cambios que tienen lugar a nivel celular en el cerebro de los animales que permiten a las neuronas impulsar futuras preferencias alimentarias.