bases cerebrales del refuerzo
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Bases cerebrales del refuerzo. Neurobiología. Universidad Pompeu Fabra.TRANSCRIPT
Bases neurales de la motivación y el
refuerzo
Jessica Ruiz Medina
Licenciada en Psicología
Doctora en Neurociencias por la
Universidad Autónoma de Barcelona
Refuerzo
- refuerzo positivo
- refuerzo negativo
Aquella situación, condición o estímulo que produce
gratificación y cuya aplicación favorece la aparición de una
respuesta
Respuesta Refuerzo
+
Refuerzo negativo: Evitación activa de dos sentidos
RESPUESTA DE
CAMBIO DE
COMPARTIMENTO
EVITA EL SHOCK
ELÉCTRICO EN LAS
PATAS
+
SISTEMA
NEURAL
DEL
REFUERZO
Efectos reforzantes
•Comida
•Agua
•Sexo
Refuerzos
naturales
Drogas de abuso
Circuitos neurales del refuerzo
Neuroadaptaciones
Molecular
Celular
Sistemas neuronales
Dependencia
Tolerancia
Sensibilización
Síndrome de abstinencia
- Haz prosencefálico medial
- Sistema mesocorticolímbico
Circuitos neurales del refuerzo
Haz prosencefálico medial
HL
-Vía mesolímbica
-Vía mesocortical
Sistema Mesocorticolímbico
Sistema Mesocorticolímbico
Vía mesolímbica: ATV Acc
Vía mesocortical: ATV CPF
Papel capital en las conductas motivadas tanto
por reforzadores naturales como por
sustancias de abuso
Dopamina
Noradrenalina
Adrenalina (epinefrina)
Serotonina
Neurotransmisor implicado en refuerzo
Dopamina Vía mesolímbica: ATV Acc DA
Vía mesocortical: ATV CPF DA
Neurotransmisor implicado en refuerzo
addictionReward & well-being
Dopamine
movement
DopamineNeurotransmission
VTA
nucleus accumbens
frontalcortex
Los reforzadores naturales incrementan la liberación de DA en
estas vías
Las drogas de abuso incrementan la liberación de DA en estas vías
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
0 1 2 3 4 5 hrTime After Amphetamine
% o
f B
as
al R
ele
as
e
AMPHETAMINE
0
50
100
150
200
0 60 120 180Time (min)
% o
f B
asal R
ele
ase
EmptyBox Feeding
Di Chiara et al.
FOOD
Las drogas de abuso y los estímulos naturales incrementan la
liberación de dopamina en el núcleo accumbens
El refuerzo, por tanto, está relacionado con
el fenómeno adictivo.
En este sentido, en investigación básica, se
han utilizado diferentes modelos y técnicas
para estudiar el proceso adictivo
basándose en el sustrato neural del
refuerzo
Caja operante o de
Skinner
Modelos y técnicas de estudio basadas en el refuerzo
Modelo de autoadministración (SS)
el condicionamiento de preferencia de lugar (CPP)
la autoestimulación eléctrica intracraneal (AEIC)
Condicionamiento operante
o instrumental
Respuesta Refuerzo
+
El animal se autoadministrará la droga si ésta posee propiedades
reforzantes
Modelos y técnicas de estudio basadas en el refuerzo
Modelo de autoadministración
Cajas operantes o de
Skinner
Acute reinforcement
Compulsive useEscalation
Intoxication
Dependence
Abstinence
Recovery?
Relapse
Modelo de autoadministración
Ordenador/Interface
Intravenous Self-administration Procedure
Ordenador/Interface
Intravenous Self-administration Procedure
- Administración intravenosa (otras vías, admón oral o icv)
- Implantación crónica de un catéter en vena yugular
Modelo de autoadministración
Programas de reforzamiento:
- Fase de entrenamiento RF1 (1 Res = 1 Reforzador)
- También se puede realizar Ratio Progresiva
p.e 1-2-3-5-12-18-27-40-60-90-135-200-450-675-1000
(Determinar el “breaking point” y el potencial adictivo de la droga)
Modelo de autoadministración
DeVries & Schoffelmeer, 2005
Recaída inducida por:
•“Priming” de droga
• Contexto
• Estrés
0
20
40
60
80
100
120
140
160
last day coc SA first day extinction
(first 2h)
mean of the 2 first
hours of 2
consec.extinction
sessions
veh-relapse coc-relapse
lev
er
pre
sses in
2 h
ou
rsactive
inactive
Recaída producida por “priming”
Soria et al., 2008
SS Extinción Recaída
RecaídaExtinción
SS
Modelo de autoadministración
El condicionamiento de preferencia de lugar
Condicionamiento clásico o
pavloviano
Se asocia el estado
producido por una
determinada sustancia con
un contexto específico
Modelos y técnicas de estudio basadas en el refuerzo
El condicionamiento de preferencia de lugar
CPP score: time spent in a given compartment on testing phase - preconditioning phase.
Indica qué grupo de ratas (1 o 2) es el control (inyectados con salino) y qué grupo el
experimental (inyectado con heroína) y en qué compartimento han experimentado sus
efectos.
Compartimento 1 Compartimento 2
Gráfica B
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
rata 1 rata 2
Tie
mpo d
e p
erm
anenci
a e
n
el c
om
part
imento
(se
gundos) Compartimento 1
Compartimento 2
Seg
un
do
s q
ue
pa
sa e
n e
l
com
pa
rtim
ento
Grupo 1 Grupo 2
***
Autoestimulación eléctrica intracraneal
Estimulador
Palanca
La presión de la
palanca activa el
estimulador
Estimulación eléctrica de áreas cerebrales que
modulan la recompensa y el placer
Modelo muy útil para identificar los circuitos
neurales implicados en el efecto reforzante de
las drogas de abuso
Olds y Milner (años 50)
Modelos y técnicas de estudio basadas en el refuerzo
Auto-estimulación eléctrica intracraneal
- Psicoestimulantes- Opioides- Cannabinoides- Nicotina- Etanol
Reducen el tiempo necesario para instaurar la conducta de
AEIC.
Reducen la frecuencia e intensidad de la corriente necesaria
para establecer una tasa estable de respuestas.
Existe una relación positiva entre la habilidad de las drogas
de disminuir el umbral de AEIC y su potencial de abuso.
Potencian los efectos
de la AEIC
Auto-estimulación eléctrica intracraneal
Nicotina
¿Cuál de estas dos drogas
presenta mayor potencial de
abuso (mayores efectos
reforzantes)?
La cocaína disminuye el
umbral de AEIC más que la
nicotina, por tanto,
presenta mayor capacidad
reforzante
Auto-estimulación eléctrica intracraneal
Además, la AEIC ha mostrado tener un efecto facilitador muy potente de la
consolidación de la memoria implícita y explícita en diferentes modelos
animales, incluso pudiendo potenciar la memoria en sujetos viejos o con daño
cerebral.
Auto-estimulación eléctrica intracraneal
Facilita tanto la adquisición como la retención a
corto (24h) y largo plazo (11 y 30 días).
Los efectos de la AEIC son más potentes y
efectivos que la repetición de la experiencia.
Afecta especialmente a sujetos con baja
capacidad inicial de aprendizaje o que han recibido
poco entrenamiento.
En animales con lesión, permite a los sujetos
tratados alcanzar niveles de aprendizaje superiores
a los que hubieran conseguido sin tratamiento.
La AEIC podría facilitar y acelerar el proceso de
consolidación de la memoria
EV2
Memoria implícita
Auto-estimulación eléctrica intracraneal
(Morgado-Bernal I)
LAM Memoria Explícita
Auto-estimulación eléctrica intracraneal
LAM Memoria Explícita
Control AEIC
Auto-estimulación eléctrica intracraneal
(Kádár et al., 2013)
Effects of ICSS on synaptic plasticity related gene
expression in the hippocampus
Auto-estimulación eléctrica intracraneal
En resumen …
Actuando sobre el sustrato neural del refuerzo en
momentos críticos de procesamiento de la información
podemos potenciar capacidades cognitivas.