Tu apetito revela cómo funciona tu cerebro

Usted está manejando en su local local de comida rápida. El aroma de las hamburguesas carnosas le hace cosquillas en la nariz. Wow, eso huele bien! ¡Tengo hambre! te das cuenta conscientemente en algún momento, probablemente varios segundos después de que hayas hecho un giro ilegal desde el carril izquierdo y haya subido rápidamente a la ventanilla de acceso directo.

"¿Le gustaría papas fritas con eso?"

Obtienes una imagen mental de suculentas patatas doradas empapadas en ketchup. "Por supuesto. Por qué no? Suena demasiado bueno para resistir ".

Es posible que lamente ese impulso más tarde al intentar abrocharse la cinturilla, pero no hay escapatoria a los impulsos diarios de apetito, hambre y conducta alimentaria. Están conectados a su cerebro. Experimenta el deseo de comer varias veces al día, pero la motivación no siempre es la misma. El aroma de la carne a la parrilla puede despertar su apetito, pero también lo puede ver una rosquilla de azúcar, la campana del camión de helados o simplemente el reloj en la pared que dice que es la hora del almuerzo. El hambre surge internamente, también, mucho antes de que te des cuenta de los dolores de estómago. La concentración decreciente de glucosa en la sangre estimula el apetito. Cuanto más bajo sea el nivel de glucosa en la sangre, más hambre sentirá. . . y si no ha comido durante seis u ocho horas, es probable que se sienta hambriento.

Claro, el sabor de la comida comienza con impulsos nerviosos en su boca, pero es su cerebro el que percibe (y tal vez anhela) dulce y salado. Tus conductas de querer comer, gustar a los alimentos y buscar comida también surgen en tu cerebro, y quizás hayas notado que tu cerebro puede tener una mente propia cuando se trata de comida. ¿Las vistas y los olores desencadenan su comportamiento de búsqueda de alimentos? ¿Cambia su patrón de alimentación cuando está estresado o solo? ¿Come cuando no tiene hambre o come más de lo que sabe que es bueno para usted? ¿Anhelas algunos alimentos y otros no?

Las respuestas a todas esas preguntas residen en preguntas más fundamentales sobre cómo se organiza el cerebro. Durante 150 años, los neurocientíficos han comparado la organización del cerebro con la estructura de mando de una organización militar, según el ejército de EE. UU. Los centros cerebrales superiores y más recientemente evolucionados de la neocorteza actúan como generales, según la teoría, tomando las riendas y emitiendo directivas, mientras que los centros cerebrales inferiores y más primitivos funcionan como los soldados rasos, realizando tareas rutinarias y atendiendo órdenes de más arriba. la cadena de mando. Todo suena eficiente y ordenado, pero como cualquier observador de peso sabe, el modelo de comando de arriba hacia abajo del cerebro no explica mucho cuando se trata del control del apetito. Las señales internas y las señales externas desencadenan un comportamiento alimentario no deseado incluso en la persona más determinada. La fuerza de voluntad es notoriamente poco confiable, y los neurocientíficos están investigando los motivos. En el proceso, están construyendo modelos nuevos, quizás más precisos, de organización cerebral.

Esta semana, en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, Richard Thompson y Larry Swanson (mostrados a continuación) de la USC sugieren que el cerebro se parece más a Internet que el Ejército. En lugar de una cadena de mando descendente, el cerebro puede organizarse en un sistema de circuitos de interconexión en el que, a lo largo de un camino u otro, todo está conectado a todo lo demás y no funciona ningún centro central de comando y control. La conectividad estructural del cerebro puede depender de una red de circuitos, lo que significa que prácticamente cada parte del cerebro puede influir en todas las demás partes.

Larry Swanson, USC

La metáfora de Internet ayuda a explicar el sistema de circuitos interconectados que Swanson ha encontrado al estudiar las regiones de alimentación y apetito del cerebro en los últimos doce años. El núcleo accumbens (NA), poco conocido o estudiado hasta hace unos diez años, es una parte importante de ese circuito. Influye en lo bien que sabe una comida. Sus acciones explican, en parte, por qué los alimentos saben mejor cuando tienes hambre que cuando estás lleno.

En este experimento recientemente publicado, Thompson y Swanson inyectaron químicos trazadores en una pequeña región de NA en cerebros de ratas. La región es reconocida como un "punto caliente hedónico"; su acción estimula el comportamiento de alimentación, tal vez porque aumenta el placer de los sabores dulces. Los trazadores permitieron a los investigadores seguir las rutas que los impulsos nerviosos viajan a través de varias estructuras cerebrales. Los trazados mostraron que las señales viajan entre NA y otras regiones del cerebro conocidas por controlar el apetito, el estrés y la depresión.

[Para los anatomistas entre ustedes (ver diagrama), los trazadores revelaron un circuito neuronal de cuatro nodos de un ciclo cerrado: una pequeña región del núcleo accumbens (ACBdm); el área hipotalámica lateral anterior (LHAa); los núcleos parateniales y paraventriculares anteriores (PTa / PVTa); y el área cortical infralímbica (ILA). Algunas de las vías eran excitantes: activaban impulsos en otra parte del cerebro. Otros fueron inhibitorios: impidieron que surgieran los impulsos. Algunos de los productos inervaron las regiones cerebrales que controlan el metabolismo y el comportamiento de alimentación.

Alrededor y alrededor de una serie de bucles, los mensajes viajan en todas las direcciones. Por lo tanto, el "diagrama de circuito" para el apetito no es el organigrama de línea recta de una organización militar; es una red de retroalimentación mejor que las redes informáticas como Internet. El apetito no es la única función cerebral que puede funcionar de manera similar a Internet. "Muchas influencias en el comportamiento no son de arriba hacia abajo", dice Swanson. "Atención, excitación, el ciclo sueño-vigilia -su estado de comportamiento- ese tipo de cosas tampoco están bajo control voluntario".

La técnica de rastreo se puede utilizar para construir un diagrama de cableado de todo el sistema nervioso, dice Swanson. Esa noción es el ímpetu de varios proyectos recientemente financiados que permitirán a los neurocientíficos hacer por el cerebro lo que los genetistas hicieron por el genoma: el objetivo es mapear el "conectoma", que significa todos los circuitos de interconexión del cerebro. Swanson ya está trabajando para mapear el conectoma del mouse. Eventualmente, él y otros neurocientíficos esperan rastrear las vías a través de las cuales cualquiera de las 500 partes distintas del cerebro puede comunicarse con todas las demás. "Si tienes suficientes enlaces en la cadena, vuelves a todas partes", dice Swanson, "y una vez que te metes en esa red complicada, puedes eliminar partes diferentes de ella y todavía funciona, tal vez no perfectamente, pero hay formas alternativas de moverse ".

Thompson y Swanson esperan que su trabajo estimule nuevos enfoques matemáticos y nuevas formas de pensar sobre cómo se organiza el cerebro. "La forma jerárquica es la forma en que la mayoría de la gente piensa al respecto", dice Swanson, "[pero] cuando tienes bucles y bucles, las definiciones reales de retroalimentación y feed-forward y top y bottom se vuelven borrosas, y tal vez eso no sea así". lo mejor para describir lo que está sucediendo ".

Es cierto que el conocimiento del circuito de apetito del cerebro no va a hacer más fácil resistir esa jugosa hamburguesa, pero cuanto mejor comprendamos nuestro cerebro, mejor equipados estaremos para luchar en la batalla del bulto. Y pensar en nuevos modelos de circuitos cerebrales puede dejar de pensar en la comida, por un momento, de todos modos.

Para más información:

La tercera parte, "Taste", en Brain Sense ofrece una discusión completa (y algunas historias entretenidas) sobre los puntos calientes hedónicos, los antojos y las aversiones de los alimentos, y la experimentación en el núcleo accumbens.

El nuevo trabajo de investigación es Richard H. Thompson y Larry W. Swanson, "Análisis de Conectividad Estructural impulsada por hipótesis que respalda la red sobre el modelo jerárquico de la arquitectura del cerebro", Actas de la Academia Nacional de Ciencias, 9 de agosto de 2010.