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Los circuitos cerebrales que controlan el apetito en ratones pueden explicar el estrés al comer

El estrés puede tener un serio impacto en nuestro apetito y patrones de alimentación. Usando un modelo de ratón, una nueva investigación examina cómo el cerebro controla el apetito, así como el vínculo entre el apetito y las emociones positivas y negativas.
La investigación examina los circuitos cerebrales responsables de comer estrés.

El estrés puede influir en nuestro apetito de varias maneras. Los períodos cortos de estrés pueden inhibir nuestro apetito, pero a la larga, un exceso de estrés puede aumentarlo, provocar antojos de alimentos y causar aumento de peso.

Usando un modelo de ratón, una nueva investigación examina la neurociencia detrás de comer estrés, con un enfoque en la amígdala del cerebro.

La investigación fue llevada a cabo por científicos en el Tonegawa Lab en Cambridge, MA. El laboratorio, dirigido por Susumu Tonegawa, está afiliado al Centro RIKEN-MIT de Neural Circuit Genetics, un esfuerzo de colaboración entre RIKEN japonés y el Instituto de Tecnología de Massachusetts.

Los hallazgos fueron publicados en la revista Neurona.

La función de la amígdala del cerebro

La amígdala, una pequeña región en forma de almendra, es el centro de control emocional del cerebro. La estructura de la amígdala coordina las emociones, el comportamiento y la motivación, y es crucial para la capacidad de una persona para procesar sus propias emociones, así como para reconocerlas en otras personas.

Las emociones principalmente controladas por la amígdala parecen tener mucho que ver con la supervivencia. La amígdala genera la respuesta de "luchar o huir" cuando nos enfrentamos al peligro, pero también puede desencadenar otras respuestas emocionales cuando nos enfrentamos a niños indefensos, parejas sexuales potenciales o alimentos.

Además, la amígdala está involucrada en la memoria. La pequeña estructura combina la entrada de varias áreas, combinando la sensación con la memoria para crear recuerdos agradables de una recompensa o recuerdos desagradables de un evento traumático.

La nueva investigación de Tonegawa y sus colegas muestra que dos vías opuestas en la amígdala sirven para controlar y suprimir el apetito, así como también para crear respuestas a los estímulos desencadenantes del miedo.

Tonegawa y su equipo realizaron recientemente otro estudio en el que identificaron neuronas en la amígdala que están conectadas con recuerdos positivos y negativos.

Los investigadores pudieron ver que la amígdala controla la respuesta a los estímulos positivos y negativos de una manera "push-pull".

Para esta nueva investigación, los científicos utilizaron la optogenética para estudiar las interacciones entre siete tipos de neuronas genéticamente diferentes en la amígdala central, e identificaron los circuitos neuronales que atraviesan las áreas basolateral y central de la amígdala.

La optogenética es una técnica en la que las células se modifican genéticamente para que sean sensibles a la luz de cierta frecuencia. Esta técnica permite a los investigadores seguir el comportamiento de estas células.

Las neuronas "positivas" y "negativas" promueven o suprimen el apetito

El nuevo estudio muestra que estas proyecciones en el sistema límbico son muy similares a los circuitos corticostriatales implicados en la función motora. Las proyecciones de las neuronas corticostriatales se han asociado con la recompensa, la cognición y la motivación.

"Nuestros datos sugieren que la función principal de la [amígdala central] es para comportamientos relacionados con la recompensa, más que para el comportamiento relacionado con el miedo, como se creía en muchos estudios previos".

Susumu Tonegawa

En la nueva investigación, Tonegawa y sus colegas encontraron que las neuronas previamente identificadas que responden a los estímulos positivos y negativos en la amígdala basolateral también se proyectan en otras tres áreas centrales de la amígdala. Se descubrió que la comunicación entre estas diferentes neuronas en la amígdala central promueve o suprime el comportamiento orientado a la recompensa en ratones.

Además, el estudio encontró diferentes patrones de activación en respuesta a estímulos opuestos. Por ejemplo, los científicos probaron los estímulos apetitivos frente a los amenazadores, como dar a los ratones alimentos en lugar de privarlos de comida, o darles descargas eléctricas en lugar de golpes.

Las neuronas caracterizadas como "positivas" y "negativas" en las investigaciones previas de los científicos ahora se muestran para mediar en las vías que aumentan o detienen el comportamiento apetitivo. La expresión genética de estas neuronas se encontró en los genes Ppp1r1b y Rpso2, respectivamente.

Además, los científicos identificaron las expresiones genéticas de otras neuronas que regulan el comportamiento. Se descubrió que el gen Prkcd desempeña un papel clave en el control del comportamiento defensivo. Estas neuronas sirvieron para iniciar o detener la respuesta de congelación en reacción a descargas eléctricas.

Las neuronas que expresan Drd1 en la amígdala central también desempeñan un papel crucial en la alimentación y la bebida.

En este estudio, se reveló que la vía de la amígdala basolateral a central era estructuralmente similar a la del circuito corticostriatal. Además, el estudio encontró que los mismos marcadores genéticos funcionan a través de circuitos opuestos en la amígdala.

Esto sugiere que diferentes partes del cerebro están organizadas de manera similar, y que el mismo circuito en la amígdala que se sabe que conduce respuestas defensivas al miedo también es responsable de regular los comportamientos apetitivos.

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