Los científicos acaban de descubrir que los mensajeros primarios que controlan el “circuito del miedo” del cerebro no son lo que pensábamos.

Cuando tocas accidentalmente una sartén sobre la hornilla o rozas una plancha hirviendo, retrocedes de manera refleja con una sensación de dolor y una repentina sensación de peligro. Esto se debe a que los receptores del dolor en tus manos envían una señal a través de la médula espinal y el tronco encefálico, donde un grupo específico de neuronas envía esas señales al centro del miedo del cerebro, la amígdala . Esto desencadena una respuesta de miedo emocional que, en este caso, nos ayuda a recordar que debemos evitar tocar superficies calientes, pero este mecanismo impulsado por el miedo también entra en juego en muchas otras situaciones.

Nuestra capacidad de responder y crear un recuerdo de amenaza después del dolor se produce rápidamente y es un mecanismo de supervivencia importante. Pero en trastornos como el trastorno de estrés postraumático y la ansiedad grave, esta respuesta al miedo y a la amenaza puede descontrolarse .

Los tratamientos existentes para estos trastornos son sólo parcialmente eficaces para tratar los síntomas y se centran principalmente en modificar las moléculas conocidas como «neurotransmisores de acción rápida». Estos mensajeros químicos extrarápidos son generalmente aceptados como los transmisores de respuestas rápidas, como el dolor, el miedo y la evitación del peligro. Pero un estudio reciente, publicado el 22 de julio en la revista Cell , pone esto en duda.

Sung Han , miembro del cuerpo docente del Instituto Salk, y sus colegas plantearon la hipótesis de que otras moléculas podrían estar implicadas en las respuestas rápidas al miedo; en concreto, señalaron a unas moléculas de acción más lenta llamadas neuropéptidos. Pero no existían las herramientas adecuadas para estudiar estas moléculas.

Para su estudio, los investigadores desarrollaron un nuevo sistema para identificar y modular neuropéptidos en ratones vivos, y descubrieron que eran estas moléculas de acción lenta, no los neurotransmisores de acción rápida, las que desempeñan un papel principal en el circuito de respuesta al miedo.

La respuesta a la amenaza no es la que pensábamos

La información del entorno viaja a nuestro cerebro a través de neuronas que actúan como circuitos, guiando la señal hacia donde debe ir. Una señal se transmite cuando una neurona envía moléculas, como neurotransmisores o neuropéptidos, a la neurona siguiente en la fila. Los neurotransmisores de acción rápida se liberan en paquetes pequeños y pueden unirse rápidamente a los canales iónicos de otra neurona y abrirlos (túneles que permiten que las partículas cargadas entren y salgan de la célula). Esta reacción en cadena cambia la química de la célula y, en última instancia, transmite la señal a la siguiente neurona.

A diferencia de los neurotransmisores, los neuropéptidos de acción lenta se liberan en paquetes más grandes (llamados vesículas de núcleo denso grandes o LDCV) y se unen a un receptor específico en la neurona vecina. Esto desencadena una cascada de actividad enzimática que desencadena una oleada de actividad genética.

Según Han, muchos creen que estos neuropéptidos lentos sólo tienen un papel en la modulación de los neurotransmisores rápidos, no en la señalización por sí mismos. Pero Han y sus colegas no estaban convencidos y creían que las moléculas desempeñan un papel no reconocido en el transporte de mensajes a través del sistema nervioso.

Querían probar si los neuropéptidos pueden actuar como un neurotransmisor primario, así como identificar cuáles están involucrados en la respuesta al miedo.

«Pero no hay ninguna herramienta para probar esta idea», dijo Han a Live Science. Los investigadores tendrían que monitorear la liberación de los neuropéptidos en células o en animales vivos y luego probar si esos mensajeros por sí solos son suficientes para entregar información, dijo.

Los investigadores resolvieron este problema diseñando una herramienta que ataca a las LDCV que transportan neuropéptidos. Crearon un sensor para detectar cuándo se libera una LDCV de una célula, así como un «silenciador» que degrada neuropéptidos específicos cuando y donde los científicos quieren. Esto les permitió ver qué sucede en el cerebro cuando esos neuropéptidos están ausentes.

Según el Dr. Robert Edwards , miembro de la facultad de la Universidad de California en San Francisco que no participó en el trabajo, el uso de un sensor para la liberación de LDCV en un animal vivo y la capacidad de silenciar neuropéptidos es una idea novedosa. «El papel de muchos péptidos sigue siendo poco conocido en relación con los transmisores clásicos, por lo que se trata de un territorio en gran medida inexplorado», dijo Edwards.

Con sus nuevas herramientas, los investigadores utilizaron ratones de laboratorio para identificar qué neuropéptidos se liberaban cuando los roedores experimentaban diversos estímulos suaves que provocaban la respuesta de miedo. Una prueba utilizada consistía en que los ratones experimentaran una descarga eléctrica leve en sus pies cuando escuchaban un sonido específico; esto condicionaba a los ratones a quedarse congelados en el lugar cuando escuchaban el ruido.

El equipo analizó lo que sucedía cuando silenciaban varios neuropéptidos en los ratones, en comparación con lo que sucedía cuando desactivaban un neurotransmisor llamado glutamato. Se sorprendieron al descubrir que, de hecho, eran los neuropéptidos los principales responsables de la respuesta al miedo, no el glutamato.

Llegaron a esta conclusión porque la suspensión del glutamato no tuvo ningún efecto sobre el comportamiento de congelación por miedo de los ratones. Sin embargo, la suspensión de los neuropéptidos suprimió ese comportamiento de congelación durante todo un día.

«Fue realmente sorprendente cuando observamos que el glutamato no hace nada», dijo Han. «Así que el glutamato es la molécula principal para la comunicación neuronal. Pero al menos en nuestro caso, el glutamato no hace nada en términos de la transmisión de información de la señal de amenaza a la amígdala».

Los investigadores también descubrieron que varios neuropéptidos estaban empaquetados en la misma vesícula. Cuando los investigadores inhibieron todos estos neuropéptidos, descubrieron que podían reducir la respuesta de miedo del ratón con mucha más eficacia que cuando inhibían solo uno. Los tratamientos actuales para los trastornos de miedo y pánico suelen dirigirse a un solo neurotransmisor, por lo que esto podría proporcionar un nuevo camino a seguir.

Han cree que el diseño de moléculas que se dirijan a múltiples receptores de neuropéptidos podría dar lugar a tratamientos más eficaces para el trastorno de pánico.

«Creo que apuntar a los sistemas de transmisión lenta, especialmente al neuropéptido, para tratar la ansiedad, el trastorno de estrés postraumático o el dolor, puede ser beneficioso y puede incluso abrir nuevas vías para el desarrollo de fármacos», afirmó Han.

https://www.livescience.com/health/neuroscience/this-is-largely-uncharted-territory-scientists-reveal-the-brain-s-fear-circuit-works-differently-than-we-thought