¿Qué impulsa nuestras ansias de comer y beber?
Una nueva investigación arroja luz sobre cómo el cerebro interpreta las necesidades nutricionales y de hidratación y las convierte en acción
Para asegurarse de que obtenemos las calorías y la hidratación que necesitamos, el cerebro depende de una compleja red de células, señales y vías que nos guían sobre cuándo comer, beber o parar. Sin embargo, aún se desconoce en gran medida cómo el cerebro descifra las necesidades del cuerpo y las traduce en acción. Investigadores del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica, en colaboración con la Universidad de Ratisbona y la Universidad de Stanford, han identificado poblaciones específicas de neuronas en la amígdala -un centro emocional y motivacional del cerebro- que desempeñan un papel clave en este proceso. Estas neuronas especializadas en la "sed" y el "hambre" operan a través de circuitos distintos e influyen en el impulso de comer o beber. El estudio, realizado en ratones, arroja nueva luz sobre el papel de la amígdala en la regulación de nuestras necesidades nutricionales y puede ofrecer pistas sobre los trastornos alimentarios y la adicción.
En el corazón del centro emocional del cerebro
La amígdala, una región del cerebro a menudo relacionada con las emociones y la toma de decisiones, también desempeña un papel clave en la formación de nuestro deseo de comer y beber. Investigaciones anteriores dirigidas por el grupo de Rüdiger Klein, del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica, revelaron que las neuronas del núcleo central de la amígdala relacionan la comida con los sentimientos: asocian las comidas sabrosas con las emociones positivas, la comida mala con la aversión y suprimen el apetito cuando aparecen las náuseas. El equipo también demostró que cambiar la actividad de estas neuronas puede alterar el comportamiento, incitando a los ratones a comer incluso cuando están llenos o se sienten mal.
A partir de estos hallazgos, la nueva investigación ha detallado grupos distintos de neuronas en la misma región central de la amígdala que responden específicamente a la sed y otros que responden al hambre, guiados por una compleja red de señales moleculares.
"Uno de estos grupos de neuronas se dedica exclusivamente a regular el deseo de beber, la primera 'neurona de la sed' que se ha identificado en la amígdala", explica Federica Fermani, que dirigió el estudio. "Cuando activábamos estas neuronas, los ratones bebían más, y cuando suprimíamos su actividad, los ratones bebían menos. También identificamos otro grupo de neuronas en la misma región de la amígdala que impulsa la sed pero también interviene en la regulación del hambre. Estos hallazgos ponen de relieve cómo algunas neuronas muestran una notable especialización para comportamientos específicos, mientras que otras desempeñan funciones más generales a la hora de guiar la elección de alimentos y bebidas."
Para explorar cómo las neuronas del núcleo central de la amígdala regulan la bebida y la comida, los investigadores utilizaron herramientas genéticas avanzadas para estudiar la actividad cerebral en ratones durante el hambre, la sed y cuando ya estaban saciados e hidratados. Un método, la optogenética, permitió al equipo activar neuronas específicas mediante proteínas sensibles a la luz y un láser ajustado con precisión para activar esas células. También utilizaron métodos para silenciar las neuronas, observando cómo su ausencia influía en la tendencia de los ratones a comer o beber. Combinando todo esto con nuevos métodos que permiten monitorizar neuronas individuales en múltiples regiones del cerebro, los investigadores cartografiaron dónde reciben información estas neuronas e identificaron otras regiones cerebrales con las que se comunican.
Nuevas preguntas
El mapeo de las vías que utilizan estas neuronas para comunicarse con otras regiones cerebrales reveló conexiones con áreas implicadas en el procesamiento de la información sensorial sobre la comida y el agua, como el complejo parabraquial. El estudio también exploró cómo el cerebro equilibra otros factores, como el gusto, a la hora de moldear el comportamiento. Por ejemplo, al combinar un sabor de bebida menos preferido con la estimulación selectiva de las neuronas de la amígdala central, los investigadores descubrieron que podían cambiar las elecciones de los ratones, transformando un sabor antes evitado en un nuevo favorito. Dado que la estructura de la amígdala es similar en ratones y humanos, los investigadores sugieren que estos hallazgos podrían mejorar nuestra comprensión de cómo las emociones y motivaciones influyen en nuestros propios hábitos de comer y beber.
"Los impulsos básicos como la sed y el hambre garantizan que comamos y bebamos en el momento adecuado, proporcionando a nuestro cuerpo la hidratación y nutrición necesarias para sobrevivir", explica Rüdiger Klein, Director del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica. "Pero estos mismos circuitos neuronales también pueden contribuir a que comamos o dejemos de comer en exceso, dependiendo de las señales que encuentren en el cerebro. Al descubrir estos procesos, comprendemos mejor cómo el cerebro evalúa emocionalmente la comida y la bebida, aprende a asociarlas con el placer o la aversión, y cómo el desarrollo neuronal da forma a los comportamientos tanto innatos como aprendidos."
Este trabajo abre la puerta a nuevas preguntas: cómo equilibra el cerebro el apetito, la sed y las emociones; cómo sabemos cuándo hemos comido y bebido demasiado o demasiado poco; cómo se gestionan simultáneamente necesidades contrapuestas; y cómo se ven afectados estos circuitos en enfermedades como la obesidad, la anorexia o la adicción al alcohol.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Federica Fermani, Simon Chang, Ylenia Mastrodicasa, Christian Peters, Louise Gaitanos, Pilar L. Alcala Morales, Charu Ramakrishnan, Karl Deisseroth, Rüdiger Klein; "Food and water intake are regulated by distinct central amygdala circuits revealed using intersectional genetics"; Nature Communications, Volume 16, 2025-3-29
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