LOS HONGOS ALUCINÓGENOS PROVOCAN EL MISMO PATRÓN CEREBRAL QUE LOS SUEÑOS

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UN ESTUDIO MUESTRA QUE LA ADMINISTRACIÓN DE PSILOCIBINA PROVOCA PATRONES DE ACTIVIDAD CEREBRAL MUY SIMILARES AL DE LOS SUEÑOS. LA INVESTIGACIÓN CON SUSTANCIAS PSICODÉLICAS PODRÍA AYUDAR A ENTENDER MEJOR EL CEREBRO

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Farmacológicamente similar al LSD, la psilocibina ha sido usada como droga ritual en varias culturas durante siglos. Presente en decenas de especies de hongos, fue sintetizada en los años 60 del siglo pasado. Desde entonces, sus prometedoras posibilidades en el tratamiento de trastornos neuropsiquiátricos fueron cercenadas por la oleada prohibicionista que arrinconó la investigación científica con lassustancias psicoactivas. Ahora, un grupo de investigadores ha comprobado que esta sustancia provoca patrones de actividad cerebral similares a los que se presentan mientras soñamos.

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Las tres gráficas de la izquierda muestran la actividad cerebral de tres sujetos antes y después (separación en rojo) de una infusión de psilocibina. A la derecha se aprecia la activación del hipocampo. / Tagliazucchi et al.

La psilocibina, como otras drogas psicodélicas, provoca entre otros efectos cognición hiperasociada, percepción sensorial distorsionada con fenómenos de sinestesia o visión de patrones geométricos en movimiento y alteraciones tanto del espacio y el tiempo como de la propia percepción de uno mismo. Pero eso es lo que dicen los que la han tomado. La base neurofisiológica de todo esto apenas se conoce. Y eso es lo que querían averiguar los científicos autores de la investigación recién publicada en la revista especializada Human Brain Mapping.

Neurocientíficos del Imperial College de Londres administraron psilocibina a 15 voluntarios a los que escanearon el cerebro antes, durante y después del viajepropio de un estado mental psicodélico. Mientras a ocho de ellos les inyectaban la droga en una sesión, a los otros siete les dieron sólo una solución salina inerte como placebo. En una segunda sesión una semana después, invirtieron el orden. Su objetivo era comprobar cómo esta sustancia afectaba a la dinámica y variabilidad temporal de las distintas partes del cerebro y las conexiones entre ellas. Para ello, usaron la técnica de imagen por resonancia magnética funcional o fMRI, por sus siglas en inglés.

El estudio realizado en 2012 no fue fácil. Para experimentar con esta sustancia, que puede costar 1.000 veces más en el mercado legal destinado a la investigación que en el mercado negro, necesitaron una autorización especial de las autoridades británicas de salud y la aprobación de varios comités de expertos. Pero, una vez realizados los experimentos, con sus datos, recurrieron a dos físicos argentinos especializados en el modelado matemático de las redes cerebrales.

“La psilocibina provoca cambios químicos en el cerebro ya que su estructura es afín a ciertos neurotransmisores”, dice el investigador argentino Enzo Tagliazucchi, del departamento de neurología de la universidad alemana de Goethe, principal autor del estudio. ”Se sabe de hecho que, en el cerebro, la densidad de neuronas afines a la estructura química de la psilocibina es máxima en la corteza cingulada y en la corteza frontal/parietal”, añade.

ESTADOS MENTALES ENRIQUECIDOS

De hecho, los resultados de su trabajo muestran que los mayores cambios provocados por la droga se producen en el córtex cingulado anterior y en el hipocampo y las conexiones entre ambas zonas cerebrales. Son áreas profundas de lo que se viene llamando el cerebro primitivo de los humanos. Implicadas en la formación de los recuerdos y las emociones la primera y en los estados de excitación la segunda, entre ambas se produce una mayor sincronización de su actividad. Por el contrario, en las zonas neuronales llamadas superiores, las especializadas en las funciones ejecutivas, se da una gran desincronización y desorganización, lo que podría estar relacionado con la sensación descrita como la disolución del yo.

Los mayores cambios provocados por la droga se producen en áreas profundas del cerebro

Lo que hace también la psilocibina es enriquecer los estados mentales.  ”Hay muchas maneras de definir un estado mental. Una es que uno mismo haga el ejercicio de calificar sus propios estados conscientes. Por ejemplo: cuando yo estoy dormido, estoy despierto, estoy ansioso, estoy alegre, frustrado, etcétera. Un problema con esta clasificación es que es subjetiva y depende de cada individuo y sus particularidades”, comenta Tagliazucchi.

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Pero la definición de estados mentales en su trabajo es muy diferente y está más inspirada en la física que en la psicología. “Tenemos una medición objetiva del cerebro, que es la resonancia magnética funcional, y tenemos un circuito de regiones que son afectadas por la droga. Estas regiones pueden estar conectadas (trabajando juntas) o desconectadas (sin hablarse entre sí) en un momento determinado del tiempo. En el momento siguiente esta situación puede cambiar. En cada momento observamos una configuración determinada del circuito y llamamos a esto un estado: un posible patrón en las conexiones del cerebro en este circuito, y el patrón se va modificando a medida que pasa el tiempo. Llamamos estado a cada posible configuración de este circuito”, explica.

Y es el número de estas configuraciones lo que aumenta la psilocibina. “Configuraciones que no son visitadas nunca o casi nunca durante la vigilia normal, son visitadas asiduamente tras administrar la droga. No solamente esto, sino que la secuencia temporal en la que estas configuraciones son visitadas parece ser mas rica en información, mientras que antes de ingerir la sustancia psicodélica se trata de una secuencia menos rica y más predecible”, asegura el investigador argentino.

COMO EN UN SUEÑO

La mayor actividad de la red neuronal primitiva relacionada con el pensamiento emocional que se da en el estado psicodélico no es exclusiva de la psilocibina, el peyote o el LSD.  En los casos de epilepsia que cursan con aura, donde también se produce una alteración y un aumento de la percepción sensorial, el patrón de actividad cerebral es similar. Este mismo patrón también se da cuando soñamos.

«LOS PSICODÉLICOS MUESTRAN POTENCIAL PARA TRATAR TRASTORNOS DEPRESIVOS Y DE ANSIEDAD»

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ENZO TAGLIAZUCCHI
Neurólogo

“Me ha fascinado ver las similitudes entre el patrón de actividad cerebral en un estado psicodélico y el patrón de actividad cuando soñamos mientras dormimos”, afirma el doctor Robin Carhart-Harris, del departamento de medicina del Imperial College de Londres y uno de los responsables del trabajo de campo con los voluntarios. El otro es su colega David Nutt.

Nutt es uno de los mayores impulsores de la investigación con las drogas psicoactivas. El año pasado publicaba un estudio que venía a mostrar cómo el control legal sobre estas sustancias está dañando la investigación de sus posibles usos terapéuticos y para la obtención de nuevas medicinas. Entonces decía que la investigación con ellas era casi imposible, “casi no hay estudios en los últimos 50 años”, aseguraba.

La investigación es muy complicada por dos motivos. “Primero, muchas son sustancias ilegales y, segundo, hay que obtener la aprobación del comité de ética legal para administrar sustancias clasificadas como ilegales a sujetos”, explica Tagliazucchi. Para él, defender la experimentación con psicodélicos “es entender que variados estudios clínicos muestran su potencial para tratar trastornos depresivos y de ansiedad, entre otros”. Incluso, y esta es una posición personal del científico argentino, “si no se las considera desde el punto de vista clínico sino como drogas recreativas, es obligado comprender cuál es el efecto de las drogas en el cerebro”.

Fuente:

http://esmateria.com

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TUS NEURONAS MEJORARÁN LAS REDES QUE MUEVEN EL MUNDO

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Dos personas examinan una proyección de conexiones cerebrales / U. ILLINOIS

Aunque a veces no lo parece, los humanos llevamos sobre los hombros el objeto más complejo del universo conocido: el cerebro. Si pudiéramos estirar todo el cableado que hay entre nuestras neuronas habría de sobra para ir y volver a la Luna cinco veces. Ni las estrellas, ni las galaxias, ni el creciente tráfico aéreo que cada día recorre el planeta, ni nigún otro sistema estudiable presenta mayor complejidad que el encéfalo. Tampoco hay muchos ejemplos de redes más eficientes. Por eso, desde hace algún tiempo, los científicos intentan entender mejor este entramado natural con 100.000 millones de neuronas y 100 billones de conexiones para mejorar otras redes artificiales.

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Entre ellas están el tendido eléctrico, internet, las redes de transportes y las transacciones financieras, que en muchos casos dependen unas de otras. Comparadas con el cerebro, son mucho menos eficientes y sufren fallos “catastróficos”. Primero cae un nodo en una red, luego otro en otra red conectada, y así hasta generar una imparable cascada de fallos. En 2003, un problema de este tipo dejó sin electricidad a casi toda Italia. Cientos de pasajeros quedaron atrapados en trenes y metros, se paró el tráfico aéreo, Internet dejó de funcionar y esto a su vez hizo caer más centrales eléctricas. Unas malas conexiones acabaron dejando sin luz a 50 millones de personas y  causaron al menos tres muertes achacables al apagón.

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Los expertos en redes complejas naturales, una disciplina que aúna a neurocientíficos, físicos y matemáticos, creen que si nuestras redes artificiales imitasen a las redes naturales no sucederían estos fallos catastróficos. Pero ¿cómo hace el cerebro para ser tan estable y resistente a apagones?

Aviones y virus

Investigadores españoles acaban de aportar importantes datos sobre el tema. Dada la inmensidad del cerebro, lo primero que han hecho es reducir las redes neuronales a esquemas de “bolitas y rayitas”, explica el neurocientífico Santiago Canals, que trabaja en el Instituto de Neurociencias de Alicante. Normalmente nos lleva fracciones de segundo ver un enorme coche negro que pasa a toda velocidad ante nuestros ojos. Lo hacemos gracias a redes neuronales interconectadas que captan movimiento, color y forma. El equivalente en el mundo exterior sería la red eléctrica, el internet y el resto de sistemas que le permiten leer esta noticia o que se aseguran de que los vuelos lleguen a tiempo, por ejemplo.

Esquema de las conexiones internas de una red (rojo) y las conexiones entre redes (azul) en el cerebro y en una red eléctrica. / NATURE PHYSICS

Hasta ahora, una variante de las matemáticas conocida como teoría de grafos se ha aplicado a problemas como el tráfico aéreo o la expansión de virus y epidemias. La teoría permite redirigir el tráfico aéreo en Europa si cierra el aeropuerto de Barajas o Frankfurt o estimar las rutas de expansión del ébola partiendo de la red de transportes de un país. “Hasta ahora estos problemas abarcaban solo una red; ahora nuestro objetivo es abordar una red de redes”, detalla Canals. “Se trata de una disciplina que está naciendo y nuestro trabajo es uno de los primeros que explica cómo conectar mejor varias redes copiando ejemplos tomados de la naturaleza”, explica.

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El equipo de Canals ha aplicado modelos matemáticos para dar con la red de redes óptima a prueba de fallos catastróficos. “Lo que hemos visto es que una red de redes es estable cuando los nodos tienen muchos enlaces dentro de su propia red y, además, los nodos que conectan una red con otra son similares entre sí”, explica Canals. Lo más “sorprendente”, dice, es que su equipo ha encontrado esa misma organización “óptima” en los cerebros de decenas de voluntarios, tanto cuando realizaban una tarea cognitiva como cuando simplemente se relajaban con los ojos abiertos. La resonancia magnética funcional les permite ver en directo cómo se encienden los diferentes nodos neuronales y comprobar que se organizan siguiendo los mismos principios que predecían los modelos matemáticos. El estudio se ha publicado en Nature Physics y en él que también han participado físicos de EEUU, Argentina y Brasil.

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Conocer el cableado del cerebro nos abrirá la puerta a entender cómo se reorganiza tras un accidente y, con el tiempo, a entender la memoria o lenguaje”

Florentino Borondo

“Las redes que construimos los humanos están conectadas al azar o en función de los accidentes geográficos”, explica Canals. “La estructura que hemos observado podría inspirar reformas de las redes eléctricas, por ejemplo, haciendo que esta e Internet se comuniquen entre sí solo desde grandes nodos de tipo similar [en número de conexiones]”, detalla.

Otro campo de aplicación de esta incipiente disciplina es entender mejor enfermedades psiquiátricas y neurológicas. El equipo de Canals ha comenzado ya a hacer estudios con animales para comprobar que hay enfermedades neurológicas y psiquiátricas achacables a malas conexiones que reorganizan el cableado del cerebro.

Florentino Borondo, un matemático del Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) experto en sistemas complejos, opina que se trata de un estudio “muy interesante”. “Todas estas redes, tanto biológicas como artificiales, o las sociales, amigos, relaciones, etcétera, comparten ciertas características definitorias que hacen que puedan ser estudiadas con las mismas teorías matemáticas”, comenta. Aparte del potencial para hacer más eficientes las redes humanas, Borondo, que no ha participado en el trabajo, coincide en el potencial de este enfoque para entender mejor el encéfalo y sus dolencias. “Conocer el cableado del cerebro nos abrirá la puerta para entender cómo este se reorganiza después de un accidente, bien traumático o vascular, y entender con el tiempo sus funciones elevadas como la memoria o lenguaje. Ahí radica nuestra esencia”, concluye.

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