LUCIEN FREUDEl estudio del trayecto neuroquímico de las emociones en el cerebro de los mamíferos superiores – y del propio ser humano – está mostrando cada vez más indicios de que el miedo, en su estado más bruto, es un sentimiento que se asienta en circuitos tan antiguos como los de los primeros reptiles de surgidos en la Tierra.
A partir de una serie de artículos publicados durante los últimos tres años en revistas internacionales como Brain Research, Behavioural Brain Research y Neuroscience and Biobehavioral Reviews, entre otras, investigadores del Laboratorio de Psicobiología de la Universidad de São Paulo (USP) de Ribeirão Preto reunieron evidencias de que tres estructuras sumamente primitivas en la escala evolutiva del cerebro, presentes en especies animales desde la época de los dinosaurios, desempeñan tareas fundamentales en situaciones de riesgo potencial o real, antes incluso de ser accionada la amígdala cerebral – una estructura surgida posteriormente, con los primeros mamíferos, y directamente implicada en las respuestas de defensa del organismo ante estímulos que provocan aversión, tales como el ambiente, algún sonido, una imagen o una luz que provoque miedo.
Con el auxilio de experimentos que provocan varios tipos de estrés y pavor en ratones – cuyo cerebro, aunque es menos complejo, se asemeja al del hombre -, los científicos creen haber hallado nuevas funciones para el núcleo mediano del rafe, los colículos inferiores y la parte dorsal de la sustancia gris periacueductal. Son las tres piezas primitivas del intrincado rompecabezas neuronal implicado en los caminos del miedo. “Cada una de esas estructuras cerebrales participa de diferente manera en la generación y en la elaboración de diferentes tipos de miedo”, dice el médico Marcus Lira Brandão, coordinador de los estudios llevados a cabo en el marco de un proyecto temático de la FAPESP. “Como el miedo y la ansiedad constituyen importantes componentes de las enfermedades psiquiátricas, el conocer los circuitos implicados en su elaboración es fundamental para que elaboremos nuevos tratamientos para esos disturbios.”
Ambiente traumático
De acuerdo con estos trabajos, el núcleo mediano del rafe reconoce temporal y espacialmente un ambiente asociado a un trauma – el local de un asalto, por ejemplo – y lo descodifica como un estímulo de aversión capaz de provocar el miedo contextual condicionado, una especie de temor asociado a un ambiente traumático. En tanto, los colículos inferiores – son dos, uno de cada lado del cerebro – entran en acción en un tipo más particular de miedo. Haciendo las veces de filtro, una región de esas estructuras auditivas, denominada núcleo central, distingue específicamente un sonido normal de otro considerado amenazador. Una vez filtrado, el estímulo auditivo considerado normal se dirige al lóbulo temporal, en la región del neocórtex, la parte más racional -y nueva, desde el punto de vista evolutivo – del cerebro.
El sonido registrado como peligroso se dirige, haciendo escala en el tálamo auditivo, hacia la amígdala cerebral, que desencadena las reacciones típicas del miedo: parálisis de movimientos, dilatación de las pupilas, aceleración de los latidos cardíacos y escalofríos, entre otras. Hasta ahora, todas las evidencias mostraban que la amígdala recibía siempre una señal sonora bruta, sin filtrado, y ésta misma realizaba todo el proceso de separación de aquello que puede ser amenazador o no para el organismo.
Por último, los investigadores de la USP obtuvieron indicios de que la porción dorsal de la sustancia gris periacueductal parece estar vinculada a una de las respuestas más primarias de defensa del organismo frente a los estímulos de aversión: la reacción de congelamiento (inmovilidad tensa). “Vimos que la estimulación eléctrica de esa parte de la sustancia gris provoca una parálisis semejante a aquélla que se registra en los pacientes con disturbios de pánico”, comenta Lira Brandão. El pánico se caracteriza por episodios recurrentes de ansiedad exacerbada, que pueden durar horas o incluso días. Durante esas crisis, los pacientes sienten que están a punto de morir, tienen miedo de enloquecer y frecuentemente se rehusan a andar.
Pese a estar involucradas en distintos tipos de miedo, las tres estructuras sobre las cuales los estudios de la USP echan luz tienen algo en común: están situadas en una estructura mayor, el mesencéfalo, que forma parte del tronco encefálico, la conexión entre la medula espinal y una región denominada diencéfalo. ¿Y eso qué quiere decir?, preguntaría alguien no familiarizado con la estructura cerebral. Esto quiere decir que, en los términos de la clásica división evolutiva del cerebro humano y de los mamíferos superiores en tres grandes unidades, el tronco encefálico es una de las áreas de la parte más primitiva de este órgano, el llamado cerebro reptiliano.
Presente desde la aparición de los dinosaurios, hace decenas, o tal vez centenas de millones de años, esa porción primordial del cerebro no es teóricamente el territorio de las emociones, sino apenas de los instintos de autoconservación y agresión. Las emociones son de dominio predominante de la segunda parte del cerebro, que se formó en los primeros mamíferos y que alberga al sistema límbico, compuesto por una serie de estructuras responsables por el sustrato neuronal de los sentimientos. La tercera parte del cerebro, presente apenas en los animales superiores, como los primates y el hombre, es el neocórtex, responsable por el raciocinio.
En el sistema emotivo, la amígdala cerebral siempre ha sido considerada como una pieza clave: es la estructura que ha recibido las mayores atenciones por parte de los investigadores de los circuitos del miedo. Pero, de acuerdo con los datos del equipo de Lira Brandão, el sistema límbico se ha expandido – y, en algunos tipos de miedo, sus circuitosprimarios presentan raíces en la región del mesencéfalo.
Neurotransmisores
En el caso del núcleo mediano del rafe, los científicos también lograron precisar qué neurotransmisor – una sustancia liberada por una neurona excitada con el objetivo de trasladar el estímulo recibido hacia otra neurona – se encarga de llevar las señales del miedo desde dicha estructura hacia las demás áreas del cerebro. Se trata de la serotonina, uno de los más importantes neurotransmisores, cuya acción tiene, como es sabido, efectos sobre el patrón del sueño, del humor, del comportamiento sexual y de la constricción de los vasos, para citar solamente algunos ejemplos. La simple inhibición de las vías de transmisión de la serotonina en ratones, una experiencia realizada en los laboratorios de la USP, impidió que el mensaje del miedo contextual pasara adelante y llegara a otras estructuras responsables por la elaboración de las respuestas defensivas, incluidos el hipocampo y la amígdala.
El neurotransmisor encargado de conducir los estímulos auditivos desde los colículos inferiores hasta las otras estructuras aún no ha sido determinado. Pero se tiene una buena pista. Este circuito parece ser modulado por la dopamina, un neurotransmisor comúnmente asociado a la esquizofrenia – un grave problema mental que afecta a la razón, lleva a la confusión de las emociones y provoca la pérdida de contacto con la realidad, causando delirios, especialmente sonoros. Es otras palabras: la elevación de los niveles de dopamina aumenta la eficiencia de la transmisión de estímulos aversivos auditivos.
No obstante, no ha sido todavía posible determinar si el bloqueo de los canales de transmisión de dopamina interrumpe el flujo de dicha información en el cerebro. “Son necesarios más estudios para ver si no existen otros neurotransmisores implicados en el proceso”, afirma Lira Brandão. En lo que se refiere a la acción de la sustancia gris periacueductal sobre la respuesta de congelamiento, los experimentos con neurotransmisores aún se encuentran en su fase inicial y no permiten efectuar mayores comentarios.
Por la supervivencia
Se debe dejar claro de qué tipos de miedo se ocupan las investigaciones de la USP. De una manera general, el objeto de estudio es el miedo en sus manifestaciones más primitivas. Es el temor instantáneo que sentimos, nosotros y los animales, ante cualquier situación interpretada por el nuestro cerebro como de vida o muerte. Como una especie de reflejo condicionado, no racionalizado, ese pavor inconsciente y ancestral trabaja a favor de nuestro instinto de supervivencia. Es el miedo que nos hace (re)accionar, sin pensar, ante algo percibido como una amenaza, real o imaginaria. Sin éste, por ejemplo, los animales no lograrían huir de sus predadores. Para ser eficiente en la tarea de asegurar la perpetuación de las especies, ese miedo es muchas veces exacerbado e infundado. En términos evolutivos, la estrategia de equivocarse por exceso y no por defecto parece ser más eficiente.
O, como dice el neurólogo estadounidense Joseph LeDoux, de la Universidad de Nueva York, autor de un libro capital sobre las emociones y el cerebro (The Emotional Brain), “es mejor confundir un pedazo de rama con una serpiente que una serpiente con un pedazo de rama”. Ese miedo primitivo es, por lo tanto, una forma de temormuy diferente al recelo (racional) que un alumno siente al hacer una prueba para la cual no ha estudiado. El estudiante se inquieta ante esa prueba porque sabe, conscientemente, que no se ha preparado para el examen.
Algunas formas de miedo primitivo habitan la mente humana y la de los animales desde su nacimiento. Son recelos innatos, heredados genéticamente de los antepasados, y no son por ello derivados de experiencias traumáticas vivenciadas por los seres que manifiestan esos temores. En los ratones, la aversión a los lugares abiertos se encaja en esa definición. En el hombre, el miedo a las grandes alturas es uno de esos casos. Nadie necesita caerse desde un muro de 10 metros para temerle a una tal caída. Hemos llegado al mundo “programados” con ese miedo. A este tipo de temor, los estudiosos le dan el nombre de miedo incondicionado. Esta forma de miedo es estudiada por los investigadores de la USP, pero no es su principal foco de interés.
La atención de éstos está más bien volcada al entendimiento de los circuitos neuronales utilizados en la elaboración de algunos tipos de miedo condicionado, surgidos en función de una experiencia traumática, llamada técnicamente estímulo aversivo. En esta línea de trabajo, el estudio del miedo contextual condicionado en ratones ha generado resultados interesantes. ¿Cómo es creado este tipo de emoción en los animales? Vale la pena describir un experimento clásico para entender el proceso de inducción del miedo asociado a un ambiente. Los ratones son colocados en un local diferente del bioterio en el que viven: un compartimento cerrado, iluminado por una luz roja (neutra para los roedores, que sirve tan solo para que los animales visualicen las características del ambiente-contexto), en donde sus reacciones pueden ser filmadas con una pequeña cámara de video.
Dentro de ese lugar extraño, las patas de los ratones reciben sistemáticamente descargas eléctricas de intensidad moderada para el animal (0,6 miliamperes). Cada 20 segundos, los animales reciben un estímulo eléctrico que dura un segundo. En una misma sesión, el procedimiento se repite diez veces, lo que hace que los animales asocien el compartimento – el ambiente extraño, el contexto – con la descarga eléctrica.
Las consecuencias del trauma son visibles al día siguiente: basta colocar a los ratones en el mismo compartimento, o en un ambiente similar, para que el miedo, instantáneamente, se apodere de los animales. Éstos congelan sus movimientos, se erizan sus pelos, se dilatan sus pupilas, orinan y sueltan heces de manera descontrolada, y su corazón se dispara. Es decir, exhiben todas las respuestas típicas de quien se encuentra ante una situación codificada por el cerebro como peligro. El miedo contextual exhibido por los ratones es análogo al que experimenta una persona que siente pavor al andar por calles angostas y oscuras en razón de haber sido asaltada en una callejuela mal iluminada a altas horas de la noche. Con algunas variaciones de procedimientos, los investigadores pueden lograr que los ratones de laboratorio sean inducidos a desarrollar, además del miedo contextual, el miedo a estímulos sonoros y luminosos.
Nuevas funciones
Al desencadenar esa gama de temores en los roedores, el equipo de Lira Brandão arribó a los resultados de sus investigaciones, que apuntan nuevas funciones para tres estructuras cerebrales. En el caso de los ratones con miedo contextual condicionado, los científicos constataron que los roedores con el núcleo mediano del rafe inactivado, química o quirúrgicamente, no presentaban las respuestas típicas de quien estaba ante de una situación de peligro. “En tanto, los que tenían el núcleo preservado exhibían las respuestas esperadas”, dice la bióloga Viviane Avanzi, que participa de los trabajos conducidos porel Laboratorio de Psicobiología. En 1978, investigadores de la propia USP de Ribeirão Preto, encabezados por Frederico Graeff (hoy jubilado), ya habían recabado evidencias de que esa estructura podría desempeñar esa función, pero acabaron no prosiguiendo con los estudios, que solamente fueron retomados recientemente.
La hipótesis de que los colículos inferiores, estructuras de las cuales es sabido que están involucradas en la captación de sonidos, funcionan como filtros de los estímulos auditivos, separando las señales peligrosas de las inofensivas, tomó cuerpo luego de que Lira Brandão y sus colegas de laboratorio, un equipo de 15 jóvenes investigadores, concretaron algunas sorprendentes constataciones. Primero verificaron que los estímulos eléctricos producidos en los colículos, cuyo impacto es similar al de los sonidos que se sabe provocan aversión en los animales, causaban respuestas de miedo. Después, y lo más importante de todo, percibieron que esas reacciones podían ser neutralizadas mediante la administración de ansiolíticos directamente en los colículos.
“Concluimos entonces que el miedo a los estímulos sonoros es mediado por los colículos”, dice otro investigador del grupo, el psicólogo Jorge Manuel Nobre.La conexión entre la porción dorsal de la sustancia gris periacueductal y la reacción de congelamiento fue determinada por medio de la estimulación eléctrica de esa región de la estructura. Existía la sospecha de que la sustancia gris como un todo, o apenas su parte ventral, estuviera involucrada en los mecanismos neurales mesencefálicos que llevan a la parálisis (congelamiento o inmovilidad) asociada al miedo.
Para demostrar que la porción ventral no es determinante en esa reacción, los investigadores la lesionaron, inutilizándola, y le aplicaron estímulos eléctricos de baja intensidad en la parte dorsal. Fue lo suficiente para provocar la típica reacción de congelamiento de la musculatura. “Con nuestras investigaciones, no queremos minimizar la importancia de la amígdala en el circuito del miedo. El estímulo de aversión debe llegar a ésta para que se detone el proceso de reacción defensiva del organismo”, pondera Lira Brandão. “El objetivo de nuestros estudios es entender mejor todo el circuito del miedo, destacando la importancia de otras diversas estructuras, que reciben e integran esas informaciones aun antes de que las mismas lleguen a la amígdala.”
Por qué es difícil controlar el miedo y las emociones
Por experiencia propia, todo el mundo sabe que es más difícil controlar la emoción que la razón. El amor, el odio, la alegría, la tristeza, el miedo y la empatía son sentimientos aparentemente espontáneos en el hombre, que se apoderan de las personas independientemente de su voluntad. Nadie deja de detestar a su peor enemigo sencillamente porque se le ha metido en la cabeza que el odiarlo no sirve para nada, por ejemplo. Casi por definición, la razón es controlable – no así la emoción. Analizando las conexiones nerviosas que vinculan a las distintas partes del cerebro, en las cuales la razón y la emoción se originan a partir de los más diversos tipos de estímulos, los neurólogos formularon una teoría para explicar por qué el ser humano pena para dominar sus emociones – entre ellas, el miedo -, al paso que parece considerarse el señor de la razón.
De acuerdo a este abordaje, que no debe ser del todo del agrado de los psicólogos y psicoanalistas, la clave para entender este misterio reside en el hecho de que existe un mayor número de conexiones nerviosas que unen a la amígdala (la estructura cerebral que es la clave de la determinación de las respuestas físicas y comportamentales provocadas por el miedo y otras emociones) al neocórtex (la parte del cerebro responsable por el pensar cognitivo y racional) que de aquéllas que conectan al neocórtex con la amígdala.
En otras palabras, la extensión de la red neuronal capaz de llevar informaciones desde la amígdala hasta el neocórtex es significativamente mayor que la cantidad de vías habilitadas para efectuar el trayecto inverso. “Ambas estructuras se comunican una con la otra, pero dicha comunicación es asimétrica”, dice Marcus Lira Brandão, del Laboratorio de Psicobiología de la Universidad de São Paulo de Ribeirão Preto. “Durante los estados aversivos, las respuestas emocionales predominan sobre la razón.”
El neurólogo estadounidense Joseph LeDoux, de la Universidad de Nueva York, un renombrado estudioso del miedo condicionado, es el mayor defensor de esta visión. Para LeDoux, esa comunicación asimétrica ayuda a explicar por qué la terapia psiquiátrica no siempre da buenos resultados con víctimas de ansiedad y otros problemas mentales. Un tratamiento más eficiente para tales disturbios, de acuerdo con los adeptos a esta abordaje, podría lograrse si se desarrollaran drogas que facilitaran la interacción del neocórtex con la amígdala.
Pese a que las emociones ya habían sido el objetivo de trabajos con enfoque biológico desde la época de Charles Darwin, durante la segunda mitad del siglo XIX, la neurología empezó a explorar más a fondo el terreno movedizo e irracionalmente desafiante de los circuitos cerebrales vinculados a esos sentimientos (y comportamientos) hace apenas dos décadas. En la llamada neurobiología de las emociones, el miedo se ha convertido en el objetivo preferido de los estudios, por encontrarse en la raíz biológica de varios disturbios mentales y por ser una condición de fácil identificación e inducción en laboratorio.
En poco tiempo, esa línea de investigación, en la cual están involucrados centros de todo el mundo, puso en evidencia a varias estructuras del tronco encefálico que participan en la generación y elaboración del miedo y que se suman a una pequeña estructura gris, situada en la parte media del cerebro, cuyo formato se asemeja a una almendra: la amígdala; que por cierto, son dos, una en cada hemisferio cerebral y, lógicamente, no tienen nada que ver con las glándulas homónimas de la garganta.
El proyecto
Neurobiología del Miedo y la Ansiedad (98/11187-2); Modalidad: Proyecto Temático; Coordinador: Marcus Lira Brandão – Laboratorio de Psicobiología de la USP de Ribeirão Preto; Inversión: R$ 641.059,54