La tecnología de ultrasonido está cambiando el aprendizaje de recompensa humana por primera vez

La tecnología de ultrasonido está cambiando el aprendizaje de recompensa humana por primera vez

El núcleo accumbens es un pequeño elemento del cerebro humano que se activa cuando experimentamos algo agradable y nos ayuda a aprender comportamientos que conducen a recompensas.

Un nuevo estudio ha demostrado por primera vez que su influencia en el comportamiento humano puede modificarse mediante estimulación ultrasónica transcraneal (TUS).

Al utilizar la técnica durante poco más de un minuto a la vez, los investigadores pudieron influir en cómo las personas aprendían las conexiones entre ciertas señales y recompensas.

El resultado fue que era más probable que repitieran una elección que anteriormente había valido la pena, sus tasas de aprendizaje aumentaron después de obtener resultados positivos y era más probable que tomaran decisiones positivas más rápidamente.

Hasta ahora, estos resultados sólo se han logrado mediante procedimientos quirúrgicos como la estimulación cerebral profunda (DBS), en la que se conectan electrodos directamente a áreas del cerebro de una persona.

Sin embargo, quienes participan en el estudio actual dicen que sus resultados pueden sugerir que la TUS tiene el potencial de usarse como una alternativa igualmente beneficiosa (y no invasiva) para ayudar a las personas afectadas por trastornos neurológicos o psiquiátricos como adicciones, depresión y trastornos alimentarios.

El estudio se publica en la revista.comunicación de la naturalezay fue dirigido por investigadores de la Universidad de Plymouth. También participaron la Universidad de Oxford, el Hospital John Radcliffe, los Hospitales Universitarios Plymouth NHS Trust, la Universidad de Brown y el Sistema de Atención Médica VA Providence.

La profesora Elsa Fouragnan, directora del Centro de Ultrasonido Terapéutico y del Centro de Investigación e Imágenes del Cerebro (BRIC) de la Universidad de Plymouth, dirigió la investigación. Ella dijo: "Durante décadas, el núcleo accumbens ha estado en el centro de las teorías de la motivación y el aprendizaje por refuerzo. Es el nexo donde las señales de dopamina y los estímulos límbicos convergen para determinar con qué fuerza las recompensas influyen en nuestras decisiones. Hemos podido establecer una conexión clara entre un rasgo de aprendizaje particular asociado con la impulsividad y una estructura que antes no se podía lograr sin cirugía. El hecho de que ahora podamos modular esta área de forma no invasiva y personalizada, abre oportunidades extraordinarias". traducción clínica”.

El estudio es parte de una investigación innovadora y en curso en la Universidad de Plymouth sobre los beneficios del TUS para afecciones como la ansiedad y la depresión, la adicción y otros trastornos neurológicos o psiquiátricos.

En este proyecto, los investigadores reclutaron a 26 participantes sanos que visitaron las instalaciones BRIC cuatro veces: una para planificar su intervención TUS, seguida de tres sesiones en las que se aplicó TUS en diferentes partes de su cerebro.

Aproximadamente 10 minutos después de la intervención de ultrasonido, los participantes fueron colocados en el escáner para realizar una serie de tareas en el transcurso de una hora mientras el equipo de investigación monitoreaba los cambios en su comportamiento y actividad cerebral.

El desempeño de los participantes en las tareas también se comparó con el de los pacientes que recibieron electrodos bilaterales de estimulación cerebral profunda dirigidos al núcleo accumbens como parte de terapias para la anorexia nerviosa resistente al tratamiento.

Los resultados mostraron que la DBS a menudo normalizaba el comportamiento de búsqueda de recompensas, pero la TUS tenía un efecto opuesto y excitante, pero ambos conducían a alterar el aprendizaje y la sensibilidad a las recompensas de las personas.

Este estudio es el más importante que he tenido el placer de realizar hasta la fecha. Hemos descubierto una conexión clara entre un proceso cognitivo específico y una estructura cerebral profunda que antes era inalcanzable sin cirugía. Representa un punto de inflexión para la neurotecnología y muestra que un enfoque de ultrasonido no invasivo puede influir en el comportamiento y algún día ayudar potencialmente a restablecer el equilibrio mental”.

Profesora Elsa Fouragnan, directora del Centro de Ultrasonido Terapéutico y del Centro de Investigación e Imágenes del Cerebro (BRIC), Universidad de Plymouth

Fuentes: