Cómo aprende el cerebro a amar el café amargo: el papel de una señal dopaminérgica lenta

• La señal dopaminérgica lenta aparece después de que llegan los nutrientes y puede participar en el aprendizaje de las preferencias alimentarias.
• En los ratones, la alteración de la vía no les impedía comer, pero los privaba de la capacidad de aprender la asociación entre un nuevo sabor y las calorías.
• En ratones y seres humanos, la respuesta fue más intensa en la parte izquierda de la amígdala basolateral; por ahora se desconoce la causa de esta asimetría.

De un amargor desconocido a un sabor familiar

A muchas personas, el primer sorbo de café negro les parece intensamente amargo, pero más adelante ese mismo sabor puede resultar agradable y apetecible. Un estudio de científicos de la Universidad de California en San Francisco propone una posible explicación de este cambio: el cerebro aprende a asociar el sabor con lo que sucede después de comer. No se trata de una reacción instantánea ante una bebida atractiva, sino de una vía menos estudiada que transmite al cerebro información procedente del interior del organismo, una vez que la comida ha llegado al cuerpo.

El trabajo se centra en la dopamina, un mensajero químico relacionado con la motivación, la recompensa y el aprendizaje. Sus señales rápidas, que surgen en cuestión de segundos, se conocen mucho mejor: por ejemplo, el cerebro reacciona al ver su comida favorita. Los autores se centraron en otro modo de funcionamiento, más lento. Según sus datos, esa señal responde a la información sobre las consecuencias de la comida dentro del cuerpo y puede desarrollarse gradualmente, en lugar de hacerlo solo en el momento de encontrarse con la comida.

El profesor de fisiología Zachary Knight, autor principal del estudio, relaciona este mecanismo con la adquisición de preferencias gustativas. Si con el tiempo el cerebro asocia el sabor del café con el efecto estimulante de la cafeína, la bebida puede empezar a parecer más sabrosa. Esta explicación se refiere a cómo puede cambiar el agrado por un sabor a partir de la experiencia; no significa que los científicos hayan establecido una única causa del gusto por el café ni demostrado que este proceso sea igual en todas las personas.

Una señal lenta después de comer

Cuando los alimentos llegan al tracto digestivo, unos sensores especializados reconocen los nutrientes, incluidos el azúcar y la grasa. La información sobre su llegada se transmite al cerebro, donde puede provocar una respuesta gradual de dopamina que dura varios minutos. Esta escala temporal diferencia la vía descrita de las reacciones rápidas a señales externas. Según los investigadores, permite que el cerebro tenga en cuenta el valor nutricional de lo que ya se ha comido, y no solo el sabor o el aspecto del alimento.

Para separar los efectos de los nutrientes de la sensación del sabor, Knight y James Grove, que entonces era estudiante de posgrado, administraron sustancias a ratones directamente en el estómago. Utilizaron agua azucarada o un líquido parecido a un batido y, al mismo tiempo, registraron la actividad de la dopamina en el cerebro. Este método permitió estudiar la llegada de nutrientes sin el proceso habitual de probar la comida. Esto era importante para comprobar si la señal podía producirse como respuesta al contenido del estómago.

En respuesta a la administración de nutrientes, los investigadores detectaron una señal dopaminérgica intensa y prolongada en la amígdala basolateral anterior, una región cerebral denominada BLA. La amígdala participa en el procesamiento de las emociones y el aprendizaje, incluida la formación de asociaciones entre acontecimientos y sus consecuencias. Ya se sabía que había dopamina en esta región, pero su función no estaba clara. El nuevo trabajo relaciona la actividad de esta zona con el aprendizaje de qué sabores predicen una recompensa nutricional.

Qué mostraron los experimentos y los datos en humanos

A continuación, los investigadores comprobaron si la vía descubierta influía en el aprendizaje de las preferencias. Cuando alteraron su funcionamiento en ratones, los animales siguieron comiendo con normalidad, pero dejaron de aprender a asociar un sabor desconocido con la obtención de calorías. Esta diferencia es importante: la intervención no les privó de la capacidad de consumir alimentos, sino que afectó específicamente a la formación de una asociación entre el sabor y sus consecuencias. El resultado apunta a que esta vía desempeña un papel específico en el aprendizaje, no en el acto de comer en sí.

En otro experimento, los ratones probaron un sabor que por sí solo no contenía calorías, mientras los investigadores activaban artificialmente fibras dopaminérgicas en la BLA. Después, los animales empezaron a preferir ese sabor, aunque no les proporcionaba ninguna recompensa nutritiva. Así, la estimulación reproducía la señal que suele generarse cuando se ingieren nutrientes. Junto con el experimento en el que se alteró la vía, este resultado respalda la conclusión de que la dopamina participa en el aprendizaje de las preferencias alimentarias.

Se realizó una comprobación independiente con datos de estudios en los que participaron personas. Dana Small, de la Universidad de Yale, volvió a analizar los resultados de un estudio PET anterior en el que participaron 13 hombres. Estos recibieron un batido o una bebida sin calorías. El análisis mostró que la liberación de dopamina tras la llegada de nutrientes es especialmente marcada en la parte izquierda de la BLA. Estos datos permiten comparar el cerebro humano con las observaciones realizadas en ratones.

La amígdala izquierda y las preguntas sin resolver

Mark Tittgemeyer y sus colegas obtuvieron más datos en otro estudio: mediante resonancia magnética funcional, examinaron a 38 adultos después de que consumieran glucosa, un azúcar simple. Este método registra los cambios en la actividad cerebral relacionados con el flujo sanguíneo. Los autores detectaron un patrón similar de respuesta a los nutrientes. Sin embargo, los datos de neuroimagen muestran una relación con la actividad cerebral, pero por sí solos no demuestran que esta vía sea la causa de los cambios en las preferencias de las personas.

Un resultado especialmente llamativo fue la diferencia entre los hemisferios. Tanto en ratones como en personas, la respuesta a los nutrientes fue significativamente más intensa en la BLA izquierda que en la región correspondiente de la derecha. Esta asimetría sorprendió a Knight: cabría esperar que las redes responsables de funciones importantes como la alimentación fueran más simétricas. Los investigadores aún no saben por qué el lado izquierdo muestra una mayor actividad; el laboratorio de Knight está estudiando las posibles causas de esta diferencia.

El estudio aclara cómo la información procedente del sistema digestivo puede intervenir en las respuestas aprendidas a los alimentos y plantea la posibilidad de modificar el atractivo de ciertos productos. Entre las áreas de interés, los autores mencionan los fármacos GLP-1, una clase de medicamentos que imitan una hormona que el organismo produce de forma natural. Sin embargo, el material presentado no establece cómo se relacionan exactamente estos fármacos con la vía descrita ni si pueden modificar de forma selectiva las preferencias gustativas. Las consecuencias prácticas y el mecanismo de la asimetría siguen sin esclarecerse.

Fuente: ScienceDaily