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La actividad cerebral consciente está relacionada con la dopamina, la sustancia química del placer: tiene un papel central en el mantenimiento de la consciencia, tanto en personas con trastornos como sanas después de la anestesia.
Barbara Jacquelyn Sahakian, Christelle Langley, Emmanuel A. Stamatakis y Lennart Spindler (*)
La consciencia es posiblemente el tema científico más importante que existe. Sin consciencia, después de todo, no habría ciencia.
Pero, aunque todos sabemos lo que es ser consciente, lo que significa que tenemos consciencia personal y respondemos al mundo que nos rodea, ha resultado ser casi imposible explicar exactamente cómo surge del hardware del cerebro. Esto se denomina el problema «difícil» de la consciencia.
Resolver el problema difícil es una cuestión de gran curiosidad científica. Pero hasta ahora, ni siquiera hemos resuelto los problemas «fáciles»: explicar qué sistemas cerebrales dan lugar a experiencias conscientes en general, en humanos u otros animales.
Esto tiene una gran importancia clínica. Los trastornos de la consciencia son una consecuencia común de una lesión cerebral grave e incluyen comas y estados vegetativos. Y todos experimentamos una pérdida temporal de consciencia cuando estamos bajo anestesia durante una operación quirúrgica.
Comprobado: cuestión de dopamina
En un estudio publicado en Proceedings of the National Academies of Science, ahora hemos demostrado que la actividad cerebral consciente parece estar relacionada con la «sustancia química del placer» del cerebro, la dopamina.
El hecho de que los mecanismos neuronales que sustentan los trastornos de la consciencia sean difíciles de caracterizar, hace que estas afecciones sean difíciles de diagnosticar y tratar.
Las imágenes cerebrales han establecido que una red de regiones cerebrales interconectadas, conocida como red de neuronal por defecto, está involucrada en la autoconsciencia.
También se ha demostrado que esta red se ve afectada por la anestesia y después de un daño cerebral que causa trastornos de la consciencia. Es importante destacar que parece ser crucial para la experiencia consciente.
Estudio histórico
Sin embargo, algunos pacientes pueden parecer inconscientes cuando en realidad no lo están. En un estudio histórico realizado en 2006, un equipo de investigadores demostró que una mujer de 23 años, que sufrió un traumatismo cerebral severo y se pensó que estaba en estado vegetativo después de un accidente de tráfico, tenía signos de consciencia.
Se le pidió a la paciente que se imaginara jugando al tenis durante un escáner cerebral (fMRI) y los científicos vieron que las regiones del cerebro involucradas en los procesos motores se activaban en respuesta.
De manera similar, cuando se le pidió que se imaginara caminando por las habitaciones de su hogar, las regiones del cerebro involucradas en la navegación espacial, como la corteza parietal posterior, se activaron.
El patrón de activación que mostró fue similar al de las personas sanas, y se consideró que tenía consciencia, aunque eso no se notaba en la evaluación clínica clásica (sin incluir escáneres cerebrales).
Otra investigación ha encontrado efectos similares en otros pacientes en estado vegetativo. Este año, un grupo de científicos, escribiendo en la revista Brain, advirtió que uno de cada cinco pacientes en estados vegetativos puede de hecho estar lo suficientemente consciente como para seguir órdenes durante los escáneres cerebrales, aunque no hay consenso al respecto.
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Químico cerebral involucrado en la consciencia
Entonces, ¿cómo ayudamos a estas personas? El cerebro es más que una simple congregación de diferentes áreas. Las células cerebrales también dependen de una serie de sustancias químicas para comunicarse con otras células, lo que permite una serie de funciones cerebrales.
Antes de nuestro estudio, ya existía alguna evidencia de que la dopamina, bien conocida por su papel en el mecanismo de recompensa del cerebro, también juega un papel en los trastornos de la consciencia.
Por ejemplo, un estudio demostró que la liberación de dopamina en el cerebro se ve afectada en pacientes mínimamente conscientes.
Además, varios estudios a pequeña escala han demostrado que la consciencia de los pacientes puede mejorar si se les administran medicamentos que actúan a través de la dopamina.
La fuente de dopamina en el cerebro se llama área tegmental ventral (VTA). Es desde esta región que la dopamina se libera a la mayoría de las áreas de la corteza.
Fuente de dopamina
En nuestro estudio reciente, demostramos que la función de esta fuente de dopamina cerebral se ve afectada en pacientes con trastornos de la consciencia y también en personas sanas después de la administración de un anestésico.
En personas sanas, descubrimos que la función del VTA se restauró después de suspender la sedación. Y en personas con consciencia reducida que mejoraron con el tiempo, también recuperaron parte de su función VTA.
Además, la disfunción en la dopamina se relacionó con una disfunción en la red neuronal por defecto, que ya sabemos que es clave en la consciencia. Esto sugiere que la dopamina realmente puede tener un papel central en el mantenimiento de nuestra consciencia.
El estudio, realizado en la División de Anestesia de la Universidad de Cambridge, también muestra que el uso de fármacos actuales y futuros, que actúan sobre la dopamina, debería ayudar a mejorar nuestra comprensión de la anestesia.
Sigue el misterio
Sorprendentemente, aunque la anestesia con éter se utilizó por primera vez en cirugía en el Hospital General de Massachusetts en 1846, los procesos específicos sobre cómo actúan los anestésicos generales en múltiples sitios para producir la acción anestésica siguen siendo un misterio.
Pero el aspecto más interesante de esta investigación es, en última instancia, que da esperanza para mejores tratamientos de los trastornos de la consciencia, utilizando fármacos que actúan sobre la dopamina.
