Injecció de BDNF en rates: com es poden reduir els records de por

  • El BDNF és una proteïna clau per a la plasticitat cerebral i participa a l'aprenentatge, la memòria i la regulació de la por i l'ansietat.
  • En rates condicionades a témer un timbre, injectar BDNF a l'escorça prefrontal redueix de manera notable l'expressió de la por sense esborrar-ne el record.
  • Estudis addicionals relacionen el BDNF amb l'ansietat, el consum d'alcohol i l'efecte de fàrmacs que n'imiten l'acció, com la 7,8-dihidroxiflavona.
  • Aquestes investigacions obren la porta a noves teràpies combinades per a TEPT, fòbies i altres trastorns de la por, encara que encara queden reptes per aplicar-les en humans.

injecció de BDNF per reduir la por en rates

Els records poden ser molt pertorbadors. Posem com a exemple els soldats destinats a zones de guerra que tornen a casa; solen patir estrès posttraumàtic i fins i tot alguns poden arribar a desenvolupar quadres tan greus que acaben en suïcidi. En aquests casos, el problema no és només el que va passar, sinó com el cervell ha gravat aquest record de por i com ho reactiva una vegada i una altra davant estímuls quotidians.

Uns investigadors a Puerto Rico podrien haver trobat una manera de reduir la por associat als records mitjançant la injecció d'una substància química natural directament al cervell. Aquest enfocament s'emmarca en una línia de treball més àmplia en neurociència que cerca comprendre com es formen, es consoliden i es poden modificar memòries de la por per alleujar trastorns com l'ansietat crònica i el trastorn d'estrès posttraumàtic (TEPT).

rat universitat

Què és l'aprenentatge de l'extinció de la por

cervell i mecanismes d'aprenentatge de la por

Al laboratori, un dels models més utilitzats per estudiar la por és el condicionament de la por. Per exemple: els investigadors poden infondre un temor après en rates de laboratori; quan sona un timbre s'aplica una descàrrega elèctrica a les rates. D'aquesta manera, un estímul neutre (el so) s'associa a un estímul aversiu (descàrrega).

Després d'un temps, les rates temen el dolor associat amb el timbre i n'hi ha prou que escoltin el so per mostrar una forta resposta de por, com ara quedar-se immòbils o paralitzades. Els investigadors poden desfer aquest procés a través del aprenentatge de l'extinció, que és exactament el contrari: sona el timbre, però no apliquen la descàrrega elèctrica. Si això es repeteix una vegada i una altra, les rates aprenen que el timbre ja no prediu el mal i poden oblidar en gran mesura aquesta por, o almenys deixar de reaccionar amb tanta intensitat.

Aquest procediment d'extinció és un model molt útil per entendre per què, a les teràpies d'exposició amb humans, repetir el contacte controlat amb allò que genera ansietat (per exemple, un lloc o un so) ajuda a reduir la resposta emocional. Tot i això, l'aprenentatge d'extinció fa temps, requereix repetició constant i no sempre és suficient per a persones amb traumes molt intensos.

BDNF: la molècula que modula l'aprenentatge i la memòria de la por

BDNF i plasticitat al cervell

Els investigadors de la Universitat de Puerto Rico volien extingir la por químicament, en lloc d'a través de l'aprenentatge repetitiu. Per això, es van recolzar en una substància natural del propi organisme: el factor neurotròfic derivat del cervell (BDNF). El BDNF és una proteïna que es troba al sistema nerviós i és fonamental per a la plasticitat sinàptica, la supervivència de les neurones i múltiples formes d'aprenentatge i memòria, inclosa la memòria emocional.

En altres models animals, s'ha demostrat que canvis als nivells de BDNF influeixen en diversos processos: pot millorar dèficits de memòria en models de malaltia d'Alzheimer, modular la ansietat i el consum d'alcohol en rates, i fins i tot alleujar símptomes motors i danys neuronals en malalties neurodegeneratives com la atàxia espinocerebel·losa. Tot plegat reforça la idea que el BDNF actua com una mena de «regulador central» de la salut cerebral.

Amb aquesta base, els investigadors de Puerto Rico van injectar BDNF directament a la escorça prefrontal de les rates, una regió clau que es comunica amb l?amígdala i altres àrees implicades en la por. El raonament era clar: si el BDNF participa de forma natural al aprenentatge d'extinció, potser augmentar de forma artificial la seva quantitat al cervell podria accelerar o potenciar la reducció de la por a la campana sense necessitat de repetir tantes sessions dexposició.

Com es va fer l'experiment amb BDNF per reduir la por en rates

estructures cerebrals implicades en la por

En els experiments, les rates van ser condicionades a témer el timbre a través d'una descàrrega elèctrica, seguint el protocol clàssic de condicionament de la por. Quan les rates havien après l'associació entre timbre i descàrrega, la seva resposta davant el so era un clar comportament de congelació (paralització), indicador de por intensa.

L'endemà, en lloc de sotmetre les rates a l'extinció d'aprenentatge (és a dir, fer sonar el timbre repetidament sense descàrrega), es va injectar BDNF en un grup de rates directament a l'escorça prefrontal. Alhora, es va mantenir un grup de rates de control a les quals no se'ls va administrar res. Aquesta comparació és essencial per saber si els canvis en el comportament es deuen realment a l'augment de BDNF i no a altres factors.

L'endemà, els investigadors van començar a tocar el timbre. Com s'esperava, les rates de control es van quedar paralitzades, esperant la descàrrega. En canvi, el grup de rates a les quals se'ls va administrar el BDNF no va alterar la seva conducta normal (podeu veure el vídeo al final d'aquest article). Això indica que la injecció de BDNF havia modificat de manera notable la expressió de la por davant de l'estímul sonor.

Les rates encara conservaven el seu record de el timbre i la descàrrega, però la por associada es va reduir considerablement. És a dir, no es va esborrar completament la memòria del trauma, però sí que es va atenuar la intensitat amb què el cervell l'expressava. Aquest matís és important: lobjectiu terapèutic no és eliminar la memòria, sinó desactivar la resposta desadaptativa que impedeix portar una vida normal.

Relació entre BDNF, ansietat, alcohol i altres fàrmacs que imiten la seva acció

BDNF ansietat i consum de substàncies

El paper del BDNF a la por no es limita als estudis de condicionament amb sons i descàrregues. Investigacions amb rates han mostrat que el BDNF en certes àrees de la amígda-la (en concret, els seus nuclis central i medial) regula tant l'ansietat com el consum d'alcohol. Quan els científics van reduir artificialment els nivells de BDNF a aquestes zones, l'ansietat i el desig de beure alcohol van augmentar; en restaurar els nivells normals de BDNF mitjançant injeccions, tots dos paràmetres van disminuir.

Aquesta troballa és rellevant perquè en humans se n'observa sovint una associació estreta entre ansietat i alcoholisme. Moltes persones amb ansietat elevada utilitzen l'alcohol com a forma d'automedicació, cosa que alhora afavoreix les recaigudes i agreuja el problema. En identificar un mecanisme molecular com el BDNF a l'amígdala, s'obre la porta a noves dianes farmacològiques que podrien ajudar a tractar tant els trastorns d'ansietat com els problemes de consum.

A més, algunes investigacions han desenvolupat compostos que imiten les accions del BDNF sobre els seus receptors, especialment el receptor TrkB, però que tenen l'avantatge de travessar millor la barrera hematoencefàlica. Aquest és el cas de la 7,8-dihidroxiflavona, un derivat flavonoide present en la dieta (vi negre, cítrics, cereals, te, xocolata negra, etc.), la versió farmacològica del qual mostra una potent activació dels receptors TrkB.

En models animals, una sola dosi de 7,8-dihidroxiflavona administrada després d'un succés traumàtic aconsegueix que el por condicionada s'extingeixi més ràpidament. Es creu que això passa perquè el fàrmac potencia nous aprenentatges emocionals i facilita que el cervell «reescrigui» la relació entre l'estímul que abans feia por i l'absència de perill real, de manera semblant a aquest efecte observat amb l'augment de BDNF a l'escorça prefrontal.

Implicacions per al trastorn d'estrès posttraumàtic i altres problemes de por

cervell resposta a l'estrès i al trauma

Com a tal, aquesta investigació podria tenir implicacions importants per al tractament de la ansietat i trastorn d'estrès posttraumàtic. La memòria de la por és un tret central del TEPT: després d'un trauma intens (un assalt, un desastre natural, un abús, un accident greu), senyals neutres com un so, una olor o un lloc poden quedar carregades emocionalment. El cervell aprèn a associar-les amb el perill i reacciona com si el trauma estigués passant una altra vegada, encara que la persona estigui fora de perill.

Els treballs amb BDNF i amb fàrmacs que activen els seus receptors suggereixen que existeix una finestra temporal crítica després de l'esdeveniment traumàtic on és possible interferir en la consolidació de la memòria de la por. Intervenir en aquesta fase no significa esborrar el record, sinó fer que s'emmagatzemi de forma menys intensa i menys invasiva. Això podria reduir el risc de desenvolupar TEPT, atacs de pànic o fòbies lligades a aquest episodi.

Altres estudis amb fàrmacs com Osanetant, que actua sobre la via de la taquiquinina (Tac2) i el receptor de neuroquinina 3 (Nk3R), també han mostrat que una dosi administrada poc després de l'estrès pot disminuir l'expressió de la por en models animals, especialment en femelles. Això reforça la idea que la combinació de psicoteràpia d'exposició amb fàrmacs dirigits a BDNF, TrkB o Nk3R es podria convertir, en el futur, en un enfocament més eficaç i específic per a persones amb alt risc de patir trastorns relacionats amb la por.

No obstant, els mateixos investigadors subratllen les limitacions actuals: en molts estudis es requereixen cirurgies per administrar BDNF directament al cervell, encara es desconeixen tots els efectes secundaris potencials de manipular aquesta molècula que participa en tants processos (aprenentatge, memòria, dolor crònic, neurodesenvolupament) i encara hi ha diferències importants entre el que s'observa en animals de laboratori i el que podria succeir en éssers humans.

Malgrat aquestes cauteles, el que sí que sembla clar és que entendre a fons com el BDNF i les molècules relacionades modulen la memòria de la por obre un camp molt prometedor: el de teràpies combinades que no només treballin psicològicament el trauma, sinó que també aprofitin les finestres de plasticitat del cervell per rebaixar el pes emocional dels records més pertorbadors i tornar a les persones una vida més serena i funcional.