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vía mesolímbica

La vía mesolímbica , a veces denominada vía de recompensa , es una vía dopaminérgica en el cerebro . [ 1 ] Esta vía conecta el área tegmental ventral del mesencéfalo con el estr...

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La vía mesolímbica , a veces denominada vía de recompensa , es una vía dopaminérgica en el cerebro . [ 1 ] Esta vía conecta el área tegmental ventral del mesencéfalo con el estriado ventral de los ganglios basales del prosencéfalo . El estriado ventral incluye el núcleo accumbens y el tubérculo olfatorio . [ 2 ]

La liberación de dopamina desde la vía mesolímbica hacia el núcleo accumbens regula la saliencia de incentivo (p. ej., motivación y deseo de estímulos gratificantes ) y facilita el refuerzo y el aprendizaje de la función motora relacionada con la recompensa; [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] también puede desempeñar un papel en la percepción subjetiva del placer . [ 3 ] [ 5 ] La desregulación de la vía mesolímbica y sus neuronas de salida en el núcleo accumbens juega un papel significativo en el desarrollo y mantenimiento de una adicción . [ 1 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

Anatomía

La vía mesolímbica y su posicionamiento en relación con las demás vías dopaminérgicas.

La vía mesolímbica es un conjunto de neuronas dopaminérgicas (es decir, liberadoras de dopamina ) que se proyectan desde el área tegmental ventral (ATV) hasta el estriado ventral , que incluye el núcleo accumbens (NAcc) y el tubérculo olfatorio . [ 9 ] Es una de las vías componentes del haz prosencefálico medial , que es un conjunto de vías neuronales que median la recompensa por estimulación cerebral . [ 10 ]

El VTA se encuentra en el mesencéfalo y consta de neuronas dopaminérgicas, GABAérgicas y glutamatérgicas . [ 11 ] Las neuronas dopaminérgicas en esta región reciben estímulos tanto de neuronas colinérgicas en el núcleo pedunculopontino y el núcleo tegmental laterodorsal como de neuronas glutamatérgicas en otras regiones como la corteza prefrontal . El núcleo accumbens y el tubérculo olfatorio se encuentran en el estriado ventral y están compuestos principalmente por neuronas espinosas medianas . [ 9 ] [ 12 ] [ 13 ] El núcleo accumbens se subdivide en subregiones límbicas y motoras conocidas como la corteza del NAcc y el núcleo del NAcc . [ 11 ] Las neuronas espinosas medianas del núcleo accumbens reciben información tanto de las neuronas dopaminérgicas del VTA como de las neuronas glutamatérgicas del hipocampo , la amígdala y la corteza prefrontal medial . Cuando se activan por estas señales, las proyecciones de las neuronas espinosas medianas liberan GABA sobre el pálido ventral . [ 11 ]

Función

La vía mesolímbica regula la saliencia de incentivos , la motivación, el aprendizaje por refuerzo y el miedo, entre otros procesos cognitivos. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

La vía mesolímbica está implicada en la cognición motivacional . El agotamiento de dopamina en esta vía, o las lesiones en su lugar de origen, disminuyen la disposición de un animal a llegar a un punto en el que se obtiene una recompensa (por ejemplo, el número de pulsaciones de palanca para la administración intravenosa de nicotina en ratas o el tiempo dedicado a buscar comida). Los fármacos dopaminérgicos también pueden aumentar la disposición de un animal a llegar a un punto en el que se obtiene una recompensa. Además, la tasa de disparo de las neuronas en la vía mesolímbica aumenta durante la anticipación de la recompensa, lo que podría explicar el deseo compulsivo. [ 17 ] Antes se creía que la liberación de dopamina mesolímbica era el principal mediador del placer, pero ahora se considera que tiene un papel menor o secundario en la percepción del placer. [ 18 ] [ 19 ]

Importancia clínica

Mecanismos de la adicción

The mesolimbic pathway and a specific set of the pathway's output neurons (e.g. D1-typemedium spiny neurons within the nucleus accumbens) play a central role in the neurobiology of addiction.[20][21][22] Drug addiction is an illness caused by habitual substance use that induces chemical changes in the brain's circuitry.[23] An addictive drug is defined as a substance that affects the mesolimbic system directly or indirectly by increasing extracellular levels of dopamine.[24]

Common addictive substances such as cocaine, alcohol, and nicotine have been shown to increase extracellular levels of dopamine within the mesolimbic pathway, preferentially within the nucleus accumbens. The mechanisms by which these drugs do so vary depending on the drug prototype. For example, cocaine precludes the re-uptake of synaptic dopamine through blocking the presynaptic dopamine transporter. Another stimulant, amphetamine, reverses the dopamine transporter and induces the release of dopamine from synaptic vesicles. Non-stimulant drugs typically bind with ligand-gated channels or G protein-coupled receptors. Such drugs include alcohol, nicotine, and tetrahydrocannabinol (THC).[25]

These dopaminergic activations of the mesolimbic pathway are accompanied by the perception of reward. This stimulus-reward association shows a resistance to extinction and creates an increased motivation to repeat that same behavior that caused it.[26] Additionally, drug intake changes synaptic plasticity in the ventral tegmental area and the nucleus accumbens. Repeated exposure to the drug can lead to lasting changes in the brain that gives rise to addictive behavior.[27][28]

Relation to other neurological and psychological disorders

La vía mesolímbica está implicada en la esquizofrenia , la depresión , [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] y la enfermedad de Parkinson . [ 32 ] [ 33 ] También se teoriza que está implicada en el uso excesivo de medios digitales , aunque podría ser simplemente una consecuencia de un estilo de vida sedentario . [ 34 ] Cada una implica cambios estructurales distintos dentro de la vía mesolímbica. [ 29 ]

Otras vías dopaminérgicas

Véase también

Referencias

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  3. 1 2 Malenka RC, Nestler EJ, Hyman SE (2009). Sydor A, Brown RY (eds.). Neurofarmacología molecular: Fundamentos para la neurociencia clínica (2.ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill Medical. págs. 147–148 , 367, 376. ISBN   978-0-07-148127-4Las neuronas dopaminérgicas del ATV desempeñan un papel fundamental en la motivación, el comportamiento relacionado con la recompensa (Capítulo 15), la atención y diversas formas de memoria. Esta organización del sistema dopaminérgico, con una amplia proyección desde un número limitado de cuerpos celulares, permite respuestas coordinadas a nuevas y potentes recompensas. Así, actuando en diversos campos terminales, la dopamina confiere relevancia motivacional ("deseo") a la recompensa misma o a las señales asociadas (región de la corteza del núcleo accumbens), actualiza el valor asignado a diferentes objetivos a la luz de esta nueva experiencia (corteza prefrontal orbital), ayuda a consolidar diversas formas de memoria (amígdala e hipocampo) y codifica nuevos programas motores que facilitarán la obtención de esta recompensa en el futuro (región central del núcleo accumbens y estriado dorsal). En este ejemplo, la dopamina modula el procesamiento de la información sensoriomotora en diversos circuitos neuronales para maximizar la capacidad del organismo de obtener recompensas futuras.  ... El circuito de recompensa cerebral al que se dirigen las drogas adictivas normalmente media el placer y el fortalecimiento de conductas asociadas con reforzadores naturales, como la comida, el agua y el contacto sexual. Las neuronas dopaminérgicas en el VTA se activan con la comida y el agua, y la liberación de dopamina en el NAc se estimula por la presencia de reforzadores naturales, como la comida, el agua o una pareja sexual.  ... El NAc y el VTA son componentes centrales del circuito subyacente a la recompensa y la memoria de la recompensa. Como se mencionó anteriormente, la actividad de las neuronas dopaminérgicas en el VTA parece estar vinculada a la predicción de la recompensa. El NAc está involucrado en el aprendizaje asociado con el refuerzo y la modulación de las respuestas motoras a estímulos que satisfacen necesidades homeostáticas internas. La corteza del NAc parece ser particularmente importante para las acciones iniciales de las drogas dentro del circuito de recompensa; las drogas adictivas parecen tener un mayor efecto sobre la liberación de dopamina en la corteza que en el núcleo del NAc.
  4. ↑ Malenka RC, Nestler EJ, Hyman SE (2009). «Capítulo 10: Control neural y neuroendocrino del medio interno». En Sydor A, Brown RY (eds.). Neurofarmacología molecular: Fundamentos de la neurociencia clínica (2.ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill Medical. pág. 266. ISBN   978-0-07-148127-4La dopamina actúa en el núcleo accumbens para otorgar significado motivacional a los estímulos asociados con la recompensa .
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  6. ↑ Robison AJ , Nestler EJ (noviembre de 2011). " Mecanismos transcripcionales y epigenéticos de la adicción" . Nat. Rev. Neurosci . 12 (11): 623– 637. doi : 10.1038/nrn3111 . PMC 3272277. PMID 21989194. ΔFosB se ha vinculado directamente con varios comportamientos relacionados con la adicción ... Es importante destacar que la sobreexpresión genética o viral de ΔJunD, un mutante dominante negativo de JunD que antagoniza la actividad transcripcional mediada por ΔFosB y otras AP-1, en el NAc o OFC bloquea estos efectos clave de la exposición a drogas14,22–24. Esto indica que ΔFosB es necesario y suficiente para muchos de los cambios producidos en el cerebro por la exposición crónica a drogas. La proteína ΔFosB también se induce en las neuronas espinosas medianas (MSN) del núcleo accumbens de tipo D1 por el consumo crónico de diversas recompensas naturales, como la sacarosa, los alimentos ricos en grasas, el sexo y el ejercicio en rueda, donde promueve dicho consumo14,26–30. Esto implica a ΔFosB en la regulación de las recompensas naturales en condiciones normales y, posiblemente, durante estados patológicos similares a la adicción.   
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  9. 1 2 Ikemoto S (2010). " Circuitos de recompensa cerebral más allá del sistema dopaminérgico mesolímbico: una teoría neurobiológica" . Neurosci Biobehav Rev. 35 ( 2): 129– 50. doi : 10.1016/j.neubiorev.2010.02.001 . PMC 2894302. PMID 20149820. Estudios recientes sobre la autoadministración intracraneal de neuroquímicos (fármacos) encontraron que las ratas aprenden a autoadministrarse varios fármacos en las estructuras dopaminérgicas mesolímbicas: el área tegmental ventral posterior, el núcleo accumbens de la capa media y el tubérculo olfatorio medial. ... En la década de 1970 se reconoció que el tubérculo olfatorio contiene un componente estriatal, que está lleno de neuronas espinosas medianas GABAérgicas que reciben entradas glutamatérgicas de regiones corticales y entradas dopaminérgicas del VTA y se proyectan al pálido ventral al igual que el núcleo accumbens.   Figura 3: El cuerpo estriado ventral y la autoadministración de anfetamina.
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