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28 de Abril de 2021
Medicina

Identificada una actividad cerebral peculiar que predice qué ratas serán adictas a la cocaína

Las ratas con una actividad cerebral característica en el núcleo subtalámico seguían solicitando la droga a pesar de los castigos. La estimulación cerebral profunda conseguía limitar de forma notable este comportamiento adictivo.

[iStock/GoodLifeStudio]

¿Por qué la amplia mayoría de las personas que consumen drogas  jamás llegan a desarrollar una adicción mientras que el 15-20 % de los individuos se vuelven adictos a ellas? ¿Qué factores determinan que una persona sea especialmente vulnerable a las sustancias psicoactivas? Responder a estas cuestiones es clave en la investigación científica de las adicciones.

Predecir qué individuos tienen más riesgo de perder el control al consumir drogas podría ayudar a desarrollar estrategias de prevención individualizadas, más allá de las campañas públicas contra las sustancias psicoactivas. Además, esto podría dar pistas a la hora de establecer tratamientos que incrementasen el éxito de los procesos para superar adicciones.

La vulnerabilidad a las adicciones es un rasgo complejo en el que intervienen factores biológicos, psicológicos y sociales. Una nueva investigación, cuyos resultados se han publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, arroja más luz sobre un  factor biológico que podría estar involucrado en la generación de adicciones en humanos. Científicos del Instituto de Neurociencias de la Timone (Universidad de Aix-Marsella) han analizado la actividad cerebral de ratas que buscaban compulsivamente consumir cocaína. Al igual que ocurre en humanos, solo una minoría de estos roedores expuestos a la cocaína llega a desarrollar comportamientos compulsivos para acceder a esta droga, hasta el extremo de sufrir consecuencias negativas por ello.

El estudio se dividió en varias partes para evaluar diferentes facetas de la adicción a la cocaína en ratas. En primer lugar, se implantaron electrodos en el núcleo subtalámico (NST) -una pequeña región cerebral con forma de lente- de las ratas para registrar su actividad eléctrica. Los neurocientíficos decidieron colocar electrodos en esta zona del cerebro porque investigaciones previas habían observado que alteraciones en su actividad se asociaban con comportamientos compulsivos tanto en humanos como en roedores. Además, también se había detectado que lesiones específicas en el NST disminuía la motivación de las ratas para trabajar a cambio de drogas (alcohol, heroína o cocaína).

Posteriormente, se entrenó a las ratas para que supieran cómo autoadministrarse cocaína durante 2-3 meses al pulsar una palanca. Inmediatamente tras esta etapa, nueve ratas, del grupo control, sufrieron 8 sesiones de castigo (descargas eléctricas suaves) al pulsar la palanca. Todas las ratas de este grupo cesaron su búsqueda de cocaína. Sin embargo, el resultado fue muy diferente en el resto de roedores (53) que pasaron por un proceso de escalada durante 15 días para que perdieran el control en su consumo de cocaína, al aumentar progresivamente su administración. Tras este paso, parte de las ratas seguían buscando consumir cocaína, a pesar de las sesiones de castigos, mientras que otras cesaron gradualmente este comportamiento.

Los neurocientíficos observaron que las ratas que seguían manteniendo su comportamiento obsesivo para conseguir cocaína pese a los castigos tenían un rasgo en común: la actividad eléctrica del NST era diferente del de sus compañeras. En particular, se registraban oscilaciones de baja frecuencia en esta región cerebral (en el rango de las ondas alfa, theta y beta bajas), un cambio que aparecía en algunas ratas durante la escalada en el consumo de cocaína.

Para comprobar si, efectivamente, era esta actividad eléctrica particular del NST la responsable de que las ratas buscasen la cocaína a pesar de los castigos, los científicos usaron electrodos para estimular a diferentes frecuencias esta zona e inducir oscilaciones de baja frecuencia similares a las ratas que habían pasado por una fase de escalada en el consumo de cocaína. Gracias a esta técnica de estimulación cerebral profunda, se comprobó que a través de la estimulación con una frecuencia de 8 Hz era posible inducir a las ratas a desarrollar comportamientos compulsivos para conseguir cocaína, aunque esto supusiera recibir descargas eléctricas.

Tras estos hallazgos, los investigadores decidieron comprobar si era posible conseguir el efecto contrario mediante estimulación cerebral profunda: limitar el comportamiento compulsivo de las ratas que buscaban acceder a la cocaína. Tras probar estimulaciones con diferentes frecuencias, descubrieron que la estimulación del NST a 30 Hz conseguía limitar de forma notable este comportamiento en las ratas adictas, que buscaban la cocaína a pesar de las descargas eléctricas.

Este estudio pone de manifiesto la importancia que tienen las oscilaciones de baja frecuencia en el NST como un biomarcador de vulnerabilidad en la búsqueda compulsiva de cocaína en ratas. Será esencial confirmar si este patrón de actividad cerebral en humanos provoca los mismos efectos. De ser así, se buscaría desarrollar técnicas diagnósticas y estrategias de tratamiento y prevención más centradas en las personas más vulnerables a la adicción a la cocaína.

Una incógnita aún por resolver es si sería posible detectar de forma no invasiva e indirecta (mediante electroencefalografía) los cambios en la actividad del NST. Otra cuestión es si la aplicación de estimulación cerebral profunda, una técnica ya utilizada para tratar algunos trastornos psiquiátricos y neurológicos, podría ser de utilidad para aumentar el éxito en el tratamiento de personas con adicciones a las drogas.  

Esther Samper

Referencia: «Subthalamic low-frequency oscillations predict vulnerability to cocaine addiction». Mickael Degoulet et al. en Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 118, n.º14, 6 de abril de 2021.

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