¿Por qué a veces seguimos comiendo incluso cuando estamos saciados y otras veces rechazamos la comida por completo? ¿Por qué anhelamos alimentos salados en ciertos momentos y dulces en otros? Las respuestas, según una nueva investigación neurocientífica de la Universidad de Delaware, podrían residir en un diminuto cerebro de un organismo que quizás no esperemos.
Lisha Shao, profesora asistente en el Departamento de Ciencias Biológicas de la Facultad de Artes y Ciencias, ha descubierto una red neuronal en el cerebro de las moscas de la fruta que representa un paso muy temprano en la forma en que el cerebro decide, minuto a minuto, si un alimento específico vale la pena ser consumido. El trabajo fue publicado en la revista Current Biology el 29 de enero.
«Nuestro objetivo es comprender cómo el cerebro asigna valor: por qué a veces comer algo es gratificante y otras veces no lo es», explicó Shao.
Hasta este descubrimiento, los científicos sabían muy poco sobre la conexión entre el gusto y los sistemas del cerebro que determinan qué alimentos buscamos, aprendemos y recordamos.
Aunque tienen el tamaño de un punto, los cerebros de las moscas de la fruta utilizan muchos de los mismos mensajeros químicos y bloques de construcción básicos que se encuentran en los mamíferos y los humanos, lo que convierte a este estudio en una ventana útil a las reglas generales que utiliza el cerebro humano para comenzar a procesar las recompensas.
Dado que nuestro comportamiento está determinado por nuestro cerebro, comprender qué circuitos neurológicos están involucrados al principio del sistema de recompensa permite a los científicos mapear todo el sistema y obtener pistas sobre dónde pueden originarse comportamientos poco saludables, como los trastornos alimentarios.
«La recompensa impulsa casi todo lo que hacemos», afirmó Shao. «Si el cerebro asigna el valor incorrecto a algo, demasiado o demasiado poco, el comportamiento sale mal. Eso es el núcleo de muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos».
Pequeños cerebros, grandes perspectivas
Los científicos han sabido durante mucho tiempo cómo el cuerpo decide si un alimento es dulce, salado, amargo o umami. Las neuronas de las papilas gustativas detectan los sabores y el cerebro les da esos significados predeterminados.
Pero el gusto es solo una parte de la historia. Lo que ha sido más difícil de explicar es cómo el cerebro interpreta el significado de un sabor, cómo el mismo alimento puede sentirse gratificante en un momento y no en otro, dependiendo del contexto. Por ejemplo, desde una perspectiva evolutiva, la dulzura generalmente significa que un alimento es nutricionalmente importante para la supervivencia. Pero no siempre comemos cosas dulces, incluso cuando están justo frente a nosotros.
«Si acabas de desayunar y estás lleno, rechazarás una rosquilla», dijo Shao. «Pero eso no significa que las rosquillas no sean gratificantes. Significa que el cerebro está integrando el contexto, el estado interno y la experiencia pasada».
Al igual que los humanos, las moscas de la fruta son sofisticadas en su enfoque de la comida. No comen cuando están llenas. En experimentos, el equipo de Shao descubrió que activar un par de neuronas, llamadas Fox porque se asemejan a orejas de zorro, en el cerebro de las moscas las hacía comer cantidades drásticamente mayores de comida, incluso después de haber sido alimentadas recientemente.
Los experimentos también mostraron que ciertas moscas elegían lo que comían en función de lo que sus cuerpos necesitaban más. Las moscas hembras que se reproducían y necesitaban proteínas para producir huevos preferían los alimentos ricos en proteínas al azúcar. Las moscas macho y las hembras no reproductivas comían más de ambos alimentos, manteniendo su equilibrio natural.
«Las neuronas Fox son el lugar más temprano conocido en las moscas donde comienza el cálculo del valor del gusto», explicó. «Los científicos aún están debatiendo dónde ocurre ese primer paso en los mamíferos».
De las moscas a tratamientos más seguros para los humanos
En los humanos, comprender las conexiones neuronales que el cerebro utiliza para asignar valores a una experiencia puede ayudar a los científicos a comprender qué sucede cuando el sistema de procesamiento de recompensas no funciona correctamente. El resultado pueden ser trastornos como la adicción, la anorexia o el atracón.
«El comportamiento comienza con el valor», afirmó. «Si entendemos cómo se construye el valor, podemos comprender mejor por qué hacemos lo que hacemos y por qué a veces sale mal».
En el mundo actual, de ritmo rápido y basado en la tecnología, nuestros cerebros están constantemente bombardeados con nuevas experiencias, lo que dificulta asignar el valor correcto a cada una de ellas.
«Nuestros cerebros evolucionaron para procesar recompensas naturales como la comida y la reproducción», dijo Shao. «Pero ahora estamos rodeados de recompensas artificiales, como videos cortos interminables y alimentos procesados, que el cerebro nunca fue diseñado para manejar».
Muchos de los tratamientos actuales para los trastornos psiquiátricos y neurológicos se centran en los mensajeros químicos del cerebro, a menudo incluyendo la dopamina y la serotonina. Ambos ayudan a nuestros cerebros a regular nuestro estado de ánimo y algunas funciones corporales. Los desequilibrios en cualquiera de los dos pueden causar problemas de salud mental. Los medicamentos tienen como objetivo restaurar el equilibrio de los productos químicos, pero actúan sobre el cerebro como una «sopa química», según Shao.
«Si se cree que la dopamina es demasiado alta, intentamos bajarla en todas partes. Si se cree que la serotonina es demasiado baja, la aumentamos en todas partes».
Este enfoque, dijo, ayuda a explicar por qué los medicamentos pueden tener efectos secundarios significativos y resultados inconsistentes.
La investigación de Shao abre puertas a la comprensión del alcance completo del sistema de procesamiento de recompensas y a la invención de tratamientos más específicos y seguros.
«Si entendemos cómo se toman las decisiones a nivel de circuito», dijo, «estamos un paso más cerca de comprender por qué a veces salen mal y cómo solucionarlas. No se puede solucionar lo que no se entiende».
