Cómo decidimos persistir, explorar o rendirnos: un nuevo estudio identifica un circuito neuronal clave
Un nuevo estudio publicado en Nature ha identificado una zona diminuta pero poderosa en el tronco encefálico que nos ayuda a decidir si debemos seguir adelante, probar un enfoque diferente o detenernos por completo. Investigadores del Sainsbury Wellcome Centre (SWC) de University College London han descubierto que una parte del cerebro llamada núcleo del rafe medial (MRN) actúa como una central de control del comportamiento estratégico. Este hallazgo ayuda a explicar cómo los animales — y posiblemente los seres humanos — se adaptan a los desafíos en tiempo real. El descubrimiento también podría mejorar nuestra comprensión de trastornos de salud mental como el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), el autismo y la depresión.
El estudio: los científicos identifican un “interruptor estratégico” en el cerebro
Según informa ScienceDaily, la investigación fue realizada por un equipo del Sainsbury Wellcome Centre de University College London. El estudio fue dirigido por el Dr. Mehran Ahmadlou, investigador sénior en el laboratorio de Hofer, con la profesora Sonja Hofer como autora principal. Su experiencia en circuitos neuronales y comportamiento les permitió abordar una de las preguntas más fundamentales de la neurociencia: ¿cómo decide el cerebro entre diferentes estrategias cuando se enfrenta a un desafío?
Los resultados del estudio se publicaron el 5 de marzo de 2025 en Nature, una de las revistas científicas más respetadas del mundo. (DOI: 10.1038/s41586-025-08672-1).
¿Cuál era el objetivo?
Los investigadores querían descubrir qué ocurre en el cerebro cuando debemos decidir si seguir adelante, probar algo nuevo o abandonar una tarea. Aunque parece una pregunta sencilla, en realidad implica un complejo equilibrio entre motivación, memoria y atención. Estas decisiones son esenciales para la supervivencia, no solo en los seres humanos, sino en todas las especies.
Para investigar esto, el equipo se centró en una pequeña región profunda del mesencéfalo (también conocido como “cerebro medio”) llamada núcleo del rafe medial (MRN). Aunque no es tan conocido como la corteza o el hipocampo, el MRN desempeña un papel crucial en la motivación, la regulación emocional y la flexibilidad conductual.
¿Cómo se realizaron los experimentos?
Los investigadores utilizaron ratones para el estudio, ya que los ratones tienen muchos de los mismos sistemas cerebrales fundamentales que los humanos en lo que respecta a la toma de decisiones.
Evaluaron el comportamiento de los ratones en dos tipos de situaciones:
- En tareas instintivas, los animales dependían de su comportamiento natural, como explorar o buscar comida sin tener información previa.
- En tareas aprendidas, los ratones debían recordar dónde habían encontrado una recompensa anteriormente y actuar en función de esa memoria.
Para monitorear e influir en la actividad del cerebro de los ratones, los investigadores utilizaron tres técnicas avanzadas:
- Optogenética: Utilizaron luz para activar o desactivar células cerebrales específicas que habían sido modificadas genéticamente. Esto les permitió controlar directamente ciertos tipos de neuronas y observar cómo eso afectaba el comportamiento.
- Imagen de calcio: Observaron las neuronas en acción en tiempo real mediante el seguimiento de los cambios en los niveles de calcio, que indican cuándo una neurona está activa.
- Trazado de circuitos neuronales: Mapearon cómo las neuronas del núcleo del rafe medial (MRN) se conectan con otras regiones del cerebro, lo que les ayudó a entender cómo se transmiten las señales.
Esta poderosa combinación de herramientas permitió al equipo observar lo que sucedía en el cerebro durante cada decisión, y probar cómo el cambio de neuronas específicas afectaría a esas elecciones.
¿Qué descubrieron?
Los investigadores descubrieron que el MRN contiene tres tipos principales de neuronas, y cada una desempeña un papel distinto en la orientación del comportamiento:
- Neuronas GABAérgicas: Cuando se desactivaron estas neuronas, los ratones se volvieron más persistentes, manteniéndose en su objetivo actual incluso cuando podía no estar funcionando.
- Neuronas glutamatérgicas: Al activarlas, los ratones empezaron a explorar nuevas opciones en lugar de continuar con el mismo comportamiento.
- Neuronas serotoninérgicas: cuando se suprimían, los ratones simplemente se rendían, dejaban de intentarlo y se desvinculaban de la tarea.
Estos efectos se observaron tanto en tareas instintivas como aprendidas, lo que sugiere que el MRN actúa como un centro de control general para el cambio de comportamiento.
¿En qué se diferencia de investigaciones anteriores?
Los estudios anteriores se centraban principalmente en áreas del cerebro como la corteza prefrontal, la región implicada en la planificación y el razonamiento. Sin embargo, este estudio descubrió que las partes más profundas y antiguas del cerebro también pueden tomar decisiones clave.
Lo que hace que esta investigación destaque es la precisión con la que los científicos identificaron las funciones de los diferentes tipos de neuronas en una pequeña zona del cerebro. Al manipular directamente estas neuronas, pudieron cambiar instantáneamente el comportamiento de los animales. Ese nivel de claridad y control no se había logrado antes en estudios de comportamiento estratégico.
¿Qué hace que este estudio sea innovador?
- Se centra en una región cerebral pequeña y profunda, no en la corteza de nivel superior, lo que demuestra que las decisiones estratégicas pueden provenir de circuitos evolutivamente más antiguos.
- Identifica tres tipos específicos de neuronas, cada una con su propio papel en el cambio de comportamiento.
- Muestra que las decisiones instintivas y aprendidas se rigen por el mismo sistema neuronal, lo que demuestra la flexibilidad y la importancia general de esta área del cerebro.
- Vincula la actividad de la MRN con la información de los centros de recompensa y castigo (el hipotálamo lateral y la habénula lateral), lo que demuestra cómo las señales externas influyen en las estrategias internas.
- Abre la puerta a tratamientos específicos de salud mental al revelar los mecanismos cerebrales específicos que subyacen a la motivación y la flexibilidad conductual.
Resultados clave del estudio
1. Tres tipos de células, tres estrategias
Los investigadores identificaron tres tipos distintos de neuronas en el núcleo del rafe medial (MRN), cada una responsable de una estrategia de comportamiento específica:
- Las neuronas GABAérgicas promueven la perseverancia
- Las neuronas glutamatérgicas desencadenan la exploración
- Las neuronas serotoninérgicas causan la desconexión
Ejemplo: Imagina que intentas resolver un rompecabezas difícil. Dependiendo de qué neuronas estén activas, podrías seguir probando la misma solución (perseverancia), probar un nuevo método (exploración) o alejarte de la tarea por completo (desvinculación).
2. El MRN funciona como una central de control del comportamiento
El MRN actúa como un centro de control, cambiando rápidamente entre estrategias basadas en las circunstancias actuales y las señales internas. Permite un comportamiento flexible sin necesidad de un procesamiento cognitivo de alto nivel.
Ejemplo: Un estudiante que se prepara para los exámenes puede decidir seguir con su estrategia de estudio actual, cambiar a una técnica diferente o tomarse un descanso, todo en función del funcionamiento de esta pequeña región del cerebro.
3. El control de la estrategia funciona en todos los contextos
Los mismos mecanismos neuronales guiaron el comportamiento, tanto si los ratones actuaban instintivamente como si utilizaban la experiencia aprendida. Esto sugiere que el MRN maneja tanto las decisiones espontáneas como las basadas en la memoria.
Ejemplo: Tanto si pruebas un nuevo restaurante por primera vez como si vuelves a tu lugar favorito basándote en visitas anteriores, es probable que tu cerebro utilice el mismo sistema interno para decidir si seguir adelante, probar otra cosa o parar.
4. Las señales de recompensa o aversión influyen en las decisiones
Otras dos regiones del cerebro, el hipotálamo lateral (asociado a señales positivas) y la habénula lateral (asociada a señales negativas), envían información al MRN. Estas señales ayudan a determinar si una experiencia es motivadora o desalentadora.
Ejemplo: Después de recibir elogios de tu jefe, es probable que te sientas más motivado para continuar con una tarea. Por otro lado, las críticas repetidas podrían hacer que te rindas.
5. Desequilibrios en la actividad del MRN podrían estar detrás de trastornos mentales
Las alteraciones en el equilibrio de la actividad neuronal del MRN podrían ayudar a explicar síntomas presentes en trastornos como el trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), el autismo o la depresión.
- Una actividad excesiva en los circuitos de perseverancia podría contribuir a conductas compulsivas
- Una actividad reducida en los circuitos serotoninérgicos podría explicar la falta de motivación característica de la depresión
Ejemplo: Una persona con TOC puede tener dificultades para dejar de repetir ciertas acciones debido a una hiperactividad en los circuitos de persistencia. Por otro lado, alguien con depresión puede sentirse incapaz de mantenerse involucrado en tareas cotidianas debido a una actividad insuficiente en las neuronas relacionadas con el compromiso y la motivación.
Un estudio revela la relación entre el cambio de estrategia y la flexibilidad
Este estudio nos ayuda a comprender la flexibilidad cognitiva, es decir, nuestra capacidad para cambiar de estrategia cuando las cosas no funcionan. Es una parte clave de lo que los psicólogos llaman función ejecutiva, y nos ayuda a planificar, adaptarnos y resolver problemas.
Cuando el MRN no funciona correctamente, las personas pueden quedarse estancadas en patrones repetitivos (como en el TOC), no intentar nuevos enfoques (como se observa en el autismo) o simplemente dejar de intentarlo (un síntoma común de la depresión).
Este hallazgo puede ayudar a explicar por qué algunas personas luchan por cambiar de rumbo incluso cuando sería beneficioso, y apunta a nuevas formas en las que podríamos apoyarlas.
Cómo un circuito del mesencéfalo podría transformar la salud mental y el rendimiento humano
Este descubrimiento no se limita al laboratorio. Al revelar cómo una pequeña zona profunda del cerebro nos ayuda a alternar entre la persistencia, la exploración y la renuncia, los investigadores han abierto la puerta a aplicaciones en el mundo real en los ámbitos de la salud mental, la educación e incluso la tecnología.
En medicina, los hallazgos ofrecen un nuevo objetivo para comprender y tratar potencialmente afecciones como la depresión, el trastorno obsesivo compulsivo y el autismo. En lugar de depender de medicamentos amplios y de acción lenta, los tratamientos futuros podrían abordar directamente los circuitos específicos responsables de la motivación y el control del comportamiento.
En educación, el estudio ayuda a explicar por qué algunas personas se adaptan rápidamente cuando se enfrentan a un desafío, mientras que otras se estancan o se rinden. Esa información podría respaldar estrategias de aprendizaje más personalizadas y mejorar las herramientas que fomentan la resiliencia mental.
Incluso fuera de la clínica o del aula, las implicaciones son de gran alcance. Todos nos enfrentamos a momentos en los que nos preguntamos si seguir adelante, probar algo nuevo o apartarnos. Comprender que esta decisión no es solo psicológica, sino que tiene sus raíces en los circuitos cerebrales, añade profundidad a nuestra forma de pensar sobre la motivación, el cambio y el crecimiento personal.
Conclusión: un interruptor oculto que determina cómo actuamos
En el centro de esta investigación hay una idea simple pero poderosa: nuestra capacidad para cambiar de rumbo, ya sea para persistir, explorar o dar un paso atrás, no es solo una cuestión de mentalidad o fuerza de voluntad. Está impulsada por un circuito pequeño pero crucial en lo profundo del cerebro.
Al identificar las neuronas específicas que hay detrás de estas decisiones cotidianas, los científicos han descubierto un mecanismo biológico que puede explicar cómo nos adaptamos a los desafíos, por qué algunas personas se quedan estancadas en patrones rígidos y qué sucede cuando la motivación se rompe.
Este descubrimiento nos acerca a la comprensión de la arquitectura del comportamiento flexible, algo esencial para el aprendizaje, la salud mental y la navegación por la vida misma. Y aunque la investigación comenzó con ratones, las implicaciones llegan mucho más allá del laboratorio.
Para resumir, este pequeño circuito cerebral podría ayudar a explicar una de las preguntas más esenciales de todas: ¿cuándo seguimos adelante y cuándo nos rendimos?
