Científicos han revelado una firma neural única para la depresión

Las recompensas dan forma significativa a los comportamientos humanos y animales, un concepto explorado extensamente en neurociencia pero con un entendimiento limitado de los procesos neuronales subyacentes. Un nuevo estudio ha identificado la actividad neural en la frecuencia beta en la corteza cingulada anterior como crucial en el reconocimiento de recompensas y la toma de decisiones, un descubrimiento que se extiende al entendimiento y potencialmente al tratamiento de la anhedonia en la depresión. Esta investigación, respaldada por la Iniciativa BRAIN del NIH, introduce un posible biomarcador para la anhedonia y explora la modificación de la actividad cerebral como estrategia de tratamiento.

Como padres, maestros y dueños de mascotas pueden atestiguar, las recompensas juegan un papel significativo en la formación de comportamientos tanto en humanos como en animales. Las recompensas, ya sea en forma de golosinas comestibles, regalos, palabras de apreciación, elogios, fama o beneficios monetarios, sirven como refuerzo positivo para los comportamientos asociados. Esta correlación entre las recompensas y las elecciones futuras ha sido un paradigma bien establecido en la investigación de neurociencia durante más de un siglo. Sin embargo, los procesos neuronales subyacentes a este fenómeno, específicamente cómo el cerebro codifica, recuerda y traduce las señales de recompensa en comportamientos deseados futuros, siguen siendo en gran parte desconocidos.

Un estudio reciente dirigido por el Dr. Sameer Sheth, profesor y vicepresidente de investigación en el Departamento de Neurocirugía del Colegio de Medicina Baylor, director de los Laboratorios de Investigación de Neurología Pediátrica Gordon and Mary Cain y el investigador en el Instituto de Investigación Neurológica Jan and Dan Duncan (Duncan NRI) en el Hospital de Niños de Texas, identificó la actividad neural en la frecuencia beta en la corteza cingulada anterior (ACC) del lóbulo frontal del cerebro como la firma neural clave que subyace a los procesos asociados con el reconocimiento de recompensas y la determinación de elecciones posteriores y, por lo tanto, la formación de comportamientos futuros.

Además, el estudio, publicado en Nature Communications, informa que esta firma neural se altera en pacientes con depresión, abriendo una emocionante posibilidad de utilizar estas señales neuronales como un nuevo biomarcador y una potencial vía innovadora para la terapia.

Los seres humanos obtienen placer a través de diversas actividades físicas o mentales, experiencias sensoriales e interacciones con familiares y amigos. Sin embargo, las personas con depresión a menudo experimentan sentimientos de desesperanza, tristeza o desesperación durante períodos prolongados debido al desapego y la anhedonia, un término médico que significa pérdida de la capacidad de sentir alegría o contento en actividades y cosas que antes les resultaban placenteras, todo lo cual tiene un profundo impacto negativo en su calidad de vida.

La anhedonia también está asociada con otros trastornos psiquiátricos y neurológicos como la esquizofrenia y el trastorno bipolar, el trastorno por abuso de sustancias, la ansiedad y la enfermedad de Parkinson. Los antidepresivos tradicionales y los tratamientos estándar a menudo no logran abordar adecuadamente este síntoma en individuos con depresión grave resistente al tratamiento y otras condiciones. Un mejor entendimiento de la anhedonia puede guiar el desarrollo de tratamientos dirigidos y más efectivos para la depresión y condiciones relacionadas.

Para identificar la base neuronal subyacente de la anhedonia, Sheth y su equipo registraron y analizaron la actividad neural de cuatro regiones cerebrales de 15 pacientes con epilepsia resistente a la medicación que estaban sometidos a monitoreo invasivo para localizar la zona de donde surgían sus convulsiones.

Mientras su actividad cerebral era monitoreada, estos pacientes realizaron una tarea de discriminación perceptual llamada tarea de recompensa probabilística (PRT), una tarea conductual bien validada que mide objetivamente la anhedonia observando cambios sutiles en el comportamiento relacionados con la recompensa.

“Descubrimos que la asignación desigual de recompensa entre dos respuestas correctas en esta tarea producía un sesgo de respuesta hacia el estímulo más frecuentemente recompensado”, dijo el autor principal Dr. Jiayang Xiao, quien realizó este estudio como estudiante de posgrado en el laboratorio de Sheth. “Descubrimos que basándose en la retroalimentación, la mayoría de las personas modificaron sus respuestas posteriores para tomar decisiones que tenían más probabilidades de ser recompensadas, independientemente de la precisión de sus respuestas.”

Además, encontraron una señal específica: las oscilaciones neurales en el rango de frecuencia beta, originadas en la corteza cingulada anterior (ACC) en el lóbulo frontal del cerebro, mostraron una fuerte y positiva correlación constante con el sesgo de recompensa en el comportamiento y se correlacionaron estrechamente con la recepción de recompensas y su valor. Además, encontraron que esta región cerebral específica estaba involucrada en evaluar tanto los estímulos de recompensa como los resultados, actuando potencialmente como un nodo crítico con un mecanismo común para la evaluación de recompensas.