28 febrero 2018

¿Todavía estás sediento? Depende de tu cerebro, no de tu cuerpo


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Un estudio en ratones sugiere que nuestros cerebros nos dicen cuándo comenzar y dejar de beber mucho antes de que nuestros cuerpos estén completamente hidratados.

Cuando el cuerpo se deshidrata, el cerebro nos dice que comencemos a beber fluidos. Pero, ¿qué nos dice cuándo detenernos? La respuesta parece ser un circuito cerebral que actúa como un medidor de agua, midiendo constantemente la cantidad de fluido que estamos absorbiendo, informa un equipo el miércoles en la revista Nature .


"Esto es sorprendente", dice Yuki Oka , autor principal del estudio e investigador del Instituto de Tecnología de California. El hallazgo parece explicar por qué nuestra sed desaparece casi de inmediato cuando comenzamos a beber, dice. El estudio se produce décadas después de que los investigadores descubrieron una pequeña área del cerebro conocida como el centro de la sed. Pero cómo funciona el centro de la sed había sido un misterio hasta los últimos años, cuando las nuevas herramientas y tecnologías han permitido a los investigadores manipular circuitos específicos en el cerebro.

En 2015, Oka fue parte de un equipo que ayudó a mostrar con precisión qué células del centro de la sed detectan la deshidratación y nos hacen sentir sedientos. Luego dirigió su atención a un comportamiento desconcertante relacionado con la sed. "Cuando los animales tienen sed, comienzan a beber", dice. "Pero ellos [también] tienen que dejar de beber, de lo contrario solo beberán una gran cantidad de agua, lo que no es saludable". Y se detienen, por supuesto. Pero lo sorprendente es que los animales dejan de beber mucho antes de que sus cuerpos tengan la oportunidad de absorber el líquido que están consumiendo.

"La hidratación del cuerpo toma de 10 a 15 minutos", dice Oka. "Pero normalmente, los animales dejan de beber en un minuto". De alguna manera, el cerebro se da cuenta de que el líquido está en camino y envía una señal que sacia la sed, a pesar de que el cuerpo todavía está deshidratado.
Oka se preguntó: "¿De dónde viene esta señal? ¿Cómo sabe el cerebro que estamos bebiendo agua?" Para averiguarlo, hizo que su equipo estudiara ratones usando técnicas que incluyen optogenética, lo que permite a los investigadores activar y desactivar los circuitos cerebrales en ratones vivos. Esto permitió al equipo identificar células especializadas en el centro de sed del animal que se dispararían cuando un ratón estaba bebiendo, pero se mantuvieron en silencio si el ratón estaba comiendo. La habilidad es notable porque ambas actividades usan los mismos músculos en la garganta, dice Oka. Él sospecha que las células pueden diferenciar entre los movimientos musculares rápidos de tragar y el ritmo más lento de masticar y tragar.

El equipo también demostró que estas células cerebrales especializadas formaban parte de un circuito que podía desconectar la señal de sed del cerebro. "Si estimulamos esas neuronas en un animal sediento, puedes dejar de beber agua por completo", dice. El hallazgo en ratones podría explicar un raro trastorno que ocurre en humanos, dice Walter Koroshetz , director del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, que ayudó a financiar el estudio. Se llama polidipsia psicógena y causa que las personas beban cantidades peligrosas de agua. "Te vuelves realmente enfermo", dice Koroshetz. Es posible, dice, que el trastorno sea causado por algún tipo de falla en el circuito cerebral que generalmente nos dice cuándo dejar de beber.

La investigación muestra cómo las nuevas herramientas permiten a los científicos ajustar circuitos cerebrales específicos de maneras que nunca antes pudieron, dice Koroshetz. Estas herramientas son en parte el resultado de un esfuerzo federal lanzado durante la administración de Obama llamado Iniciativa BRAIN cuyo objetivo es profundizar nuestra comprensión de cómo funcionan nuestros cerebros. "Estoy impresionado de lo que ha estado saliendo", dice Koroshetz. "Nadie podría imaginar hacer esto hace cuatro o cinco años".

Los científicos están comenzando con circuitos cerebrales que controlan las funciones básicas, como beber, dice Koroshetz. Pero una meta a largo plazo, dice, es aprender a manipular los circuitos implicados en trastornos psiquiátricos complejos como la depresión y la esquizofrenia.

28 de febrero de 2018 1:00 PM ET


Referencia:
Vineet Augustine, Sertan Kutal Gokce, Sangjun Lee, Bo Wang, Thomas J. Davidson, Frank Reimann, Fiona Gribble, Karl Deisseroth, Carlos Lois & Yuki Oka (2018). Hierarchical neural architecture underlying thirst regulation. doi:10.1038/nature25488

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