El impacto de la adolescencia en la función dopaminérgica y la impulsividad de los adultos

Resumen:En un nuevo estudio, los investigadores revelan una fase de desarrollo sensible durante la adolescencia que influye significativamente en la impulsividad, la agresión y la función de la dopamina en los adultos en ratones.

Este estudio destaca las implicaciones de la exposición a drogas estimulantes durante este período. La investigación arroja luz sobre cómo dicha exposición puede tener consecuencias dañinas en individuos sanos, pero potencialmente ofrecer beneficios a aquellos con disfunción patológica de la dopamina. También llama la atención sobre la necesidad de una evaluación cuidadosa de los riesgos y beneficios de la exposición a las drogas antes de la edad adulta.

Hechos clave:

Fuente:Universidad de Colombia

En un hallazgo revolucionario, investigadores del Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia identificaron un período de desarrollo sensible durante la adolescencia que afecta la impulsividad, la agresión y la función de la dopamina en los adultos en ratones.

A medida que los organismos crecen desde el embrión hasta el adulto, pasan por períodos de tiempo sensibles en los que las trayectorias de desarrollo están influenciadas por factores ambientales. Estas ventanas de plasticidad a menudo permiten que los organismos se adapten a su entorno mediante mecanismos seleccionados evolutivamente.

Los nuevos hallazgos, publicados hoy en línea en la revista Molecular Psychiatry, indican que la exposición a drogas estimulantes acelera este período con consecuencias potencialmente dañinas para los niños sanos, pero también beneficiosas para los niños con hipofunción patológica de la dopamina.

El sistema de dopamina es fundamental para modular y dar forma a las conductas de los adolescentes. La disfunción del sistema de dopamina está comúnmente implicada en los trastornos neuropsiquiátricos que aparecen en la adolescencia, como los trastornos por déficit de atención, los trastornos depresivos y la esquizofrenia.

“En primer lugar, encontramos que el bloqueo del transportador de dopamina en ratones durante la adolescencia media desde el día 32 al 41 posnatal, pero no antes ni después, aumenta la agresión adulta, la impulsividad y la respuesta conductual a la anfetamina en ratones.

"Luego descubrimos que las neuronas dopaminérgicas también son más activas en estos animales", dijo Darshini Mahadevia, Ph.D., científica investigadora del Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia (CUIMC), quien codirigió el estudio junto con Deepika Suri, Ph. .D. y Giulia Zanni, Ph.D., también científica investigadora del CUIMC.

Para probar una relación causal entre las actividades neuronales alteradas y el comportamiento, los investigadores aplicaron herramientas genéticas modernas para estimular artificialmente las neuronas dopaminérgicas durante tareas conductuales que miden la impulsividad.

En una de esas tareas, se entrena a ratones para presionar una palanca para recibir una recompensa. Una vez que los ratones se vuelven competentes en la tarea, tienen que aprender una nueva regla: no presionar la palanca para obtener una recompensa. Los ratones a los que se les bloquearon los transportadores de dopamina durante la mitad de la adolescencia y los ratones a los que se les estimularon artificialmente las neuronas de dopamina se desempeñan mal al no presionar la palanca para obtener recompensas.

En otra tarea de impulsividad, a los ratones se les da la opción entre una pequeña recompensa inmediata y una gran recompensa posterior, la versión en ratones de la prueba del malvavisco en humanos, y ambas evalúan el descuento por retraso.

"Una vez más, tanto la manipulación farmacológica como la manipulación neuronal directa aumentan el comportamiento impulsivo, lo que hace que los ratones elijan las pequeñas recompensas inmediatas en lugar de las grandes recompensas posteriores", dijo el Dr. Suri.

Si bien la investigación de los períodos sensibles del desarrollo del cerebro tiene una larga historia, se ha centrado en gran medida en los sistemas sensoriales. Como reconocimiento temprano de la importancia de este proceso fundamental, Hubel y Wiesel recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina (1981) por su trabajo sobre la plasticidad de la dominancia ocular en la década de 1960.

"Estudiar períodos sensibles del desarrollo que afectan comportamientos complejos, como la impulsividad y la agresión, es novedoso y ayudará a comprender los orígenes de los trastornos psiquiátricos, así como su diagnóstico, prevención y tratamiento", dijo el Dr. Zanni.

"Al identificar estas consecuencias 'negativas' del bloqueo del transportador de dopamina en los adolescentes sobre el desarrollo cerebral y el comportamiento en ratones, nos sentimos tentados a especular que la exposición de los adolescentes a estimulantes en humanos también aumentará la agresión, la impulsividad y la susceptibilidad potencial a la adicción a las drogas en el futuro".

Los investigadores dijeron que debido a que los experimentos se realizaron en animales de tipo salvaje, los hallazgos no pueden traducirse directamente en el uso clínicamente apropiado de psicoestimulantes (por ejemplo, para tratar los trastornos por déficit de atención), pero quizás más aún en el uso recreativo crónico o la prescripción inadecuada.

En un estado de enfermedad que resulta de una hipofunción del sistema de dopamina, la exposición transitoria a psicoestimulantes durante la adolescencia podría ser potencialmente correctiva, pero esta hipótesis necesita ser probada experimentalmente.

"De manera crítica, sostenemos que es necesaria una comprensión de la biología subyacente para una evaluación clara de riesgo/beneficio de la exposición a drogas recreativas o terapéuticas antes de la edad adulta", dijo el Dr. Ansorge, autor principal del estudio.

Autor:Darshini MahadeviaFuente:Universidad de ColombiaContacto:Darshini Mahadevia – Universidad de ColumbiaImagen:La imagen está acreditada a Neuroscience News.

Investigacion original: Acceso abierto. “El bloqueo del transportador de dopamina durante la adolescencia aumenta la función de la dopamina, la impulsividad y la agresión en adultos” por Darshini Mahadevia et al. Psiquiatría molecular

Abstracto

El bloqueo del transportador de dopamina durante la adolescencia aumenta la función de la dopamina, la impulsividad y la agresión en los adultos

Los períodos sensibles del desarrollo dan forma a los circuitos neuronales y permiten la adaptación. Sin embargo, también generan vulnerabilidad a factores que pueden perturbar las trayectorias de desarrollo. Aún falta una comprensión de los fenómenos y mecanismos del período sensible separados del desarrollo del sistema sensorial, aunque es fundamental para comprender la etiología y el riesgo de la enfermedad.

El sistema de dopamina es fundamental para controlar y dar forma a las conductas de los adolescentes, y sufre una mayor plasticidad durante ese tiempo, de modo que la interferencia con la señalización de la dopamina puede tener consecuencias conductuales duraderas.

Aquí buscamos obtener una visión mecanicista de este período sensible a la dopamina y su impacto en el comportamiento. En ratones, el bloqueo del transportador de dopamina (DAT) desde el día posnatal (P) 22 al 41 aumenta la agresión y la sensibilidad a la estimulación conductual de anfetamina (AMPH) en la edad adulta.

Aquí, refinamos esta ventana sensible a P32-41 e identificamos una mayor activación de neuronas dopaminérgicas in vitro e in vivo como un correlato neuronal con el comportamiento adulto alterado. La agresión puede ser el resultado de una mayor impulsividad y disfunción cognitiva, y la dopamina regula la memoria de trabajo y el comportamiento motivado. Por lo tanto, evaluamos estos dominios de comportamiento y descubrimos que el bloqueo de P32-41 DAT aumenta la impulsividad pero no tiene ningún efecto sobre la cognición, la memoria de trabajo o la motivación en la edad adulta.

Por último, al utilizar la optogenética para impulsar las neuronas de dopamina, encontramos que el aumento de la actividad dopaminérgica de VTA pero no de SNc imita el aumento en el comportamiento impulsivo en la tarea Go/NoGo observado después del bloqueo DAT en adolescentes.

En conjunto, nuestros datos brindan información sobre los orígenes del desarrollo de la agresión y la impulsividad que, en última instancia, pueden mejorar las estrategias de diagnóstico, prevención y tratamiento para los trastornos neuropsiquiátricos relacionados.

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