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# Biología # Neurociencia

El impacto de la adversidad en la infancia en las respuestas a la recompensa

Un estudio revela cómo el estrés temprano afecta de manera diferente los comportamientos de recompensa en hombres y mujeres.

Lara Taniguchi, Caitlin M Goodpaster, Gregory B de Carvalho, Matthew T Birnie, Yuncai Chen, Lulu Y Chen, Tallie Z Baram, Laura A DeNardo

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Muchos niños en el mundo enfrentan adversidades en su infancia debido a la pobreza, traumas o entornos caóticos. Este inicio difícil puede traer problemas en el pensamiento y en las respuestas emocionales a medida que crecen. Los científicos han vinculado estas dificultades tempranas con problemas en cómo funciona el sistema de recompensa del cerebro, lo que lleva a ciertos problemas de salud mental. Estos incluyen condiciones donde las personas luchan por sentir placer o deseo por cosas que antes disfrutaban.

Curiosamente, cómo la adversidad en la infancia afecta a las personas puede diferir entre hombres y mujeres. La investigación muestra que las mujeres, por ejemplo, podrían inclinarse hacia la comida reconfortante o el uso de opioides cuando enfrentan estrés, mientras que los hombres son más propensos a recurrir al alcohol. Estos patrones pueden surgir debido a diferencias en cómo funcionan los sistemas de recompensa en cada sexo.

Para profundizar en este tema, los investigadores suelen usar ratones para imitar los efectos de la adversidad en la infancia en el cerebro. Este estudio se centrará en una sección específica del cerebro donde los efectos de la adversidad son particularmente pronunciados: el Núcleo Accumbens, que juega un papel vital en el sistema de recompensa.

Sistema de Recompensa del Cerebro

El cerebro está compuesto por varios circuitos que ayudan a llevar a cabo diferentes comportamientos, incluidos aquellos relacionados con recompensas. Los científicos hipotetizaron que ciertos circuitos, particularmente aquellos que involucran una molécula relacionada con el estrés llamada Hormona liberadora de corticotropina (CRH), también podrían verse afectados por la adversidad en la infancia.

En sus estudios, los investigadores encontraron CRH en una vía particular que conecta la Amígdala Basolateral (BLA) con el núcleo accumbens (NaC). Este hallazgo fue importante porque CRH influye en cómo los ratones responden a las recompensas, especialmente bajo estrés.

Metodología de Investigación

Para estudiar los efectos de la adversidad en la infancia en el comportamiento de recompensa, se utilizaron cepas específicas de ratones que tenían modificaciones genéticas que permitían a los investigadores apuntar a las neuronas de CRH. Los ratones fueron criados en entornos estándar o en configuraciones que simulaban adversidad en la infancia.

Modelo de Camas y Nidos Limitados

Los investigadores pusieron a las madres (ratonas) y sus crías en diferentes tipos de jaulas. Algunas jaulas tenían suficiente lecho y materiales para anidar, mientras que otras tenían suministros limitados. Este enfoque es una forma conocida de crear estrés en ratones jóvenes.

Después de unas semanas, los científicos dieron a los ratones varias pruebas para observar su comportamiento respecto a recompensas como comida sabrosa y señales relacionadas con el sexo.

Pruebas de Comportamiento

Se evaluó a los ratones sobre cuánto alimento sabroso comerían y cómo reaccionaban a los olores asociados con posibles parejas.

Tarea de Comida Sabrosa

En una prueba, se permitió a los ratones comer Cocoa Pebbles sin restricciones. Los investigadores midieron cuánto del bocadillo consumía cada ratón.

Los resultados fueron sorprendentes. Los ratones machos que habían experimentado adversidad en la infancia consumieron menos comida sabrosa en comparación con aquellos criados en condiciones normales. En contraste, las ratonas que enfrentaron adversidad en la infancia comieron más Cocoa Pebbles, mostrando un mayor interés en las recompensas.

Preferencia por Señales Sexuales

Los ratones también fueron evaluados por sus reacciones a los olores. Se presentaron olores femeninos a los ratones machos, mientras que las ratonas encontraron olores masculinos.

Los investigadores notaron una diferencia significativa en cómo cada sexo se acercaba a los olores. Los ratones machos mostraron menos interés en los olores femeninos después de experimentar adversidad en la infancia, mientras que las ratonas mostraron una mayor atracción hacia los olores masculinos.

El Papel de CRH en el Cerebro

El estudio analizó cómo las neuronas que expresan CRH en la BLA afectan los comportamientos de recompensa de ratones machos y hembras.

Activación de la Vía de CRH

En los ratones machos, activar la vía específica de CRH llevó a un menor interés en las recompensas. Cuando se inhibió la vía en ratones que habían experimentado adversidad en la infancia, regresaron a comportamientos alimenticios normales, ilustrando un vínculo vital entre la adversidad en la infancia y los trastornos del estado de ánimo.

Sin embargo, en las ratonas, la situación fue diferente. Activar o inhibir la misma vía de CRH no afectó su comportamiento alimentario, lo que sugiere que el papel de CRH en la modulación de sentimientos de recompensa podría diferir entre los sexos.

Diferencias Estructurales en el Cerebro

Los investigadores querían saber si las diferencias en el comportamiento se debían a cambios estructurales en el cerebro.

Patrones de Innervación Axonal

Utilizando técnicas de imagen avanzadas, los científicos examinaron cómo se conectaban las neuronas de CRH dentro del cerebro. Descubrieron que los ratones machos con adversidad en la infancia tenían conexiones axonales disminuidas en el núcleo accumbens, mientras que las ratonas no mostraron esta reducción.

Esta información apunta a la idea de que la adversidad en la infancia puede cambiar cómo está cableado el cerebro, afectando las respuestas de recompensa en los machos de manera diferente que en las hembras.

Ramificaciones y Implicaciones

Los hallazgos del estudio sugieren que la adversidad en la infancia impacta el comportamiento de recompensa de una manera que depende en gran medida del sexo.

Direcciones Futuras

Entender cómo la adversidad en la infancia afecta el sistema de recompensa del cerebro puede ayudar a desarrollar mejores tratamientos para trastornos del estado de ánimo y condiciones relacionadas. También puede ser crucial para elaborar estrategias efectivas que apoyen a niños que enfrentan adversidades en sus primeras vidas.

Conclusión

En resumen, la adversidad en la infancia puede tener efectos duraderos en cómo las personas experimentan la recompensa y el placer. Estos efectos son complejos y difieren entre machos y hembras.

A medida que los investigadores continúan su trabajo en esta área, esperan descubrir más sobre cómo el cerebro se adapta al estrés y lo que esto significa para la salud mental. Y quién sabe, tal vez algún día, incluso logremos averiguar cómo navegar mejor por el complicado mundo de las emociones humanas-¡y tal vez ganarnos una galleta en el proceso!

Fuente original

Título: Sex-and Stress-Dependent Plasticity of a Corticotropin Releasing Hormone / GABA Projection from the Basolateral Amygdala to Nucleus Accumbens that Mediates Reward Behaviors

Resumen: BackgroundMotivated behaviors are executed by refined brain circuits. Early-life adversity (ELA) is a risk for human affective disorders involving dysregulated reward behaviors. In mice, ELA causes anhedonia-like behaviors in males and augmented reward motivation in females, indicating sex-dependent disruption of reward circuit operations. We recently identified a corticotropin-releasing hormone (CRH) expressing GABAergic projection from basolateral amygdala (BLA) to nucleus accumbens (NAc) that governs reward-seeking deficits in adult ELA males--but not females. MethodsTo probe the sex-specific role of this projection in reward behaviors, adult male and female CRH-Cre mice raised in control or ELA conditions received excitatory or inhibitory Cre-dependent DREADDs in BLA, and then clozapine N-oxide or vehicle to NAc medial shell during reward behaviors. We determined the cell identity of the projection using immunostaining and electrophysiology. Using tissue clearing, light sheet fluorescence microscopy and deep learning pipelines, we mapped brain-wide BLA CRH+ axonal projections to uncover sex differences in innervation. ResultsChemogenetic manipulations in male mice demonstrated inhibitory effects of the CRH+ BLA-NAc projection on reward behaviors, whereas neither excitation nor inhibition influenced female behaviors. Molecular and electrophysiological cell-identities of the projection did not vary by sex. By contrast, comprehensive whole-brain mapping uncovered significant differences in NAc innervation patterns that were both sex and ELA-dependent, as well as selective changes of innervation of other brain regions. ConclusionsThe CRH/GABA BLA-NAc projection that influences reward behaviors in males differs structurally and functionally in females, uncovering potential mechanisms for the profound sex-specific impacts of ELA on reward behaviors.

Autores: Lara Taniguchi, Caitlin M Goodpaster, Gregory B de Carvalho, Matthew T Birnie, Yuncai Chen, Lulu Y Chen, Tallie Z Baram, Laura A DeNardo

Última actualización: 2024-12-01 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.30.626183

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.30.626183.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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