Los investigadores han encontrado múltiples tipos de neuronas de dopamina con diferentes funciones.
Las neuronas dopaminérgicas son células cerebrales cuyo neurotransmisor principal es la dopamina. (GettyImages/KATERYNA KON/BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA)
La dopamina parece estar teniendo un momento en el espíritu de la época. Es posible que haya leído sobre esto en las noticias , haya visto publicaciones virales en las redes socialessobre el “pirateo de la dopamina” o haya escuchado podcasts sobre cómo aprovechar lo que esta molécula hace en su cerebro para mejorar su estado de ánimo y su productividad. Pero investigaciones recientes en neurociencia sugieren que las estrategias populares para controlar la dopamina se basan en una visión demasiado estrecha de cómo funciona.
La dopamina es uno de los neurotransmisores del cerebro, pequeñas moléculas que actúan como mensajeras entre las neuronas. Es conocido por su función de rastrear su reacción ante recompensas como comida, sexo, dinero o responder una pregunta correctamente. Hay muchos tipos de neuronas dopaminérgicas ubicadas en la región superior del tronco encefálico que fabrican y liberan dopamina en todo el cerebro.
Una investigación publicada recientemente informa sobre una relación entre el tipo de neurona y la función de la dopamina, y un tipo de neurona de dopamina tiene una función inesperadaque probablemente cambiará la forma en que los científicos, los médicos y el público entienden este neurotransmisor.
La dopamina está involucrada con algo más que el placer.
Activación de neuronas de dopamina
La dopamina es famosa por el papel que desempeña en el procesamiento de la recompensa, una idea que se remonta al menos a 50 años. Las neuronas de dopamina monitorean la diferencia entre las recompensas que pensaba que obtendría de un comportamiento y lo que realmente obtuvo. Los neurocientíficos llaman a esta diferencia error de predicción de recompensa.
Cenar en un restaurante que acaba de abrir y que probablemente no sea nada especial muestra errores de predicción de recompensas en acción. Si su comida es muy buena, eso resulta en un error de predicción de recompensa positiva y es probable que regrese y pida la misma comida en el futuro. Cada vez que regresa, el error de predicción de la recompensa se reduce hasta que finalmente llega a cero cuando espera una cena deliciosa. Pero si su primera comida fue terrible, eso resulta en un error de predicción de recompensa negativa y probablemente no volverá al restaurante.
Las neuronas de dopamina comunican errores de predicción de recompensa al cerebro a través de sus tasas de activación y patrones de liberación de dopamina, que el cerebro utiliza para aprender. Disparan de dos maneras.
La activación fásica se refiere a ráfagas rápidas que provocan un pico de dopamina a corto plazo. Esto sucede cuando recibe una recompensa inesperada o más recompensas de las previstas, como si su camarero le ofrece un postre gratis o incluye una nota bonita y una carita sonriente en su cheque. El disparo fásico codifica errores de predicción de recompensas.
Por el contrario, la activación tónica describe la actividad lenta y constante de estas neuronas cuando no hay sorpresas; es una actividad de fondo intercalada con estallidos fásicos. El disparo fásico es como los picos de las montañas, y el disparo tónico son los fondos de los valles entre los picos.
Funciones de la dopamina
La información de seguimiento utilizada para generar errores de predicción de recompensas no es todo lo que hace la dopamina. He seguido con interés todos los demás trabajos de la dopamina a través de mi propia investigación que mide las áreas del cerebro donde se encuentran las neuronas de dopamina en las personas.
Hace unos 15 años, comenzaron a surgir informes de que las neuronas de dopamina responden a eventos aversivos (piense en molestias breves como una bocanada de aire contra el ojo, una descarga eléctrica leve o perder dinero), algo que los científicos pensaban que la dopamina no hacía. Estos estudios demostraron que algunas neuronas de dopamina responden sólo a recompensas, mientras que otras responden tanto a recompensas como a experiencias negativas, lo que lleva a la hipótesis de que podría haber más de un sistema de dopaminaen el cerebro.
A estos estudios pronto les siguieron experimentos que demostraron que existe más de un tipo de neurona dopaminérgica. Hasta ahora, los investigadores han identificado siete tipos distintos de neuronas de dopamina observando sus perfiles genéticos.
Un estudio publicado en agosto de 2023 fue el primero en analizar la función de la dopamina según el subtipo de neurona. Los investigadores del Laboratorio Dombeckde la Universidad Northwestern examinaron tres tipos de neuronas de dopamina y descubrieron que dos rastreaban recompensas y eventos aversivos, mientras que la tercera monitoreaba el movimiento, como cuando los ratones que estudiaron comenzaron a correr más rápido.
Liberación de dopamina
La cobertura reciente de los medios sobre cómo controlar los efectos de la dopamina se basa únicamente en el tipo de liberación que parece picos y valles. Cuando las neuronas de dopamina se activan en ráfagas fásicas, como lo hacen para señalar errores de predicción de recompensa, se libera dopamina por todo el cerebro. Estos picos de dopamina ocurren muy rápidoporque las neuronas de dopamina pueden dispararse muchas veces en menos de un segundo.
Hay otra forma en que ocurre la liberación de dopamina: a veces aumenta lentamente hasta que se obtiene la recompensa deseada. Los investigadores descubrieron este patrón de rampahace 10 años en una parte del cerebro llamada cuerpo estriado. La pendiente de la rampa de dopamina rastrea qué tan valiosa es una recompensa y cuánto esfuerzo se necesita para obtenerla. En otras palabras, codifica la motivación.
El ejemplo del restaurante también puede ilustrar lo que sucede cuando la liberación de dopamina se produce en un patrón creciente. Cuando has pedido una comida que sabes que va a ser increíble y estás esperando que llegue, tus niveles de dopamina aumentan constantemente. Llegan a un crescendo cuando el camarero coloca el plato en tu mesa y tú hundes el diente en el primer bocado.
Aún no está claro cómo se producen las rampas de dopamina, pero se cree que este tipo de liberación es la base de la búsqueda de objetivos y el aprendizaje. Las investigaciones futuras sobre el aumento de la dopamina afectarán la forma en que los científicos entienden la motivación y, en última instancia, mejorarán los consejos sobre cómo piratear la dopamina de manera óptima.
Dopamina(s) en enfermedades y neurodiversidad
Aunque la dopamina es conocida por su participación en la adicción a las drogas, las enfermedades neurodegenerativas y las afecciones del desarrollo neurológico como el trastorno por déficit de atención e hiperactividad, investigaciones recientes sugieren que pronto será necesario actualizar la forma en que los científicos entienden su participación. De los siete subtipos de neuronas dopaminérgicas que se conocen hasta ahora, los investigadores han caracterizado la función de sólo tres.
Ya existe cierta evidencia de que el descubrimiento de la diversidad de la dopamina está actualizando el conocimiento científico sobre las enfermedades. Los investigadores del artículo reciente que identifica la relación entre el tipo y la función de las neuronas dopaminérgicas señalan que se sabe que las neuronas dopaminérgicascentradas en el movimiento se encuentran entre las más afectadas en la enfermedad de Parkinson, mientras que otros dos tipos no se ven tan afectados. Esta diferencia podría conducir a opciones de tratamiento más específicas.
Las investigaciones en curso que desenmarañan la diversidad de la dopamina probablemente seguirán cambiando y mejorando nuestra comprensión de las enfermedades y la neurodiversidad.
