Regulación circadiana de los mecanismos de procesamiento temporal y de motivación : rol de dopamina y los genes reloj

Abstract

El sistema circadiano está presente en prácticamente todos los seres vivos, y modula la expresión rítmica de diversos procesos conductuales y fisiológicos. En mamíferos, el reloj circadiano central se ubica en los núcleos supraquiasmáticos del hipotálamo (NSQ), y es el encargado de coordinar y poner en sincronía los ritmos circadianos de todo el organismo. A su vez, el sistema de recompensa cerebral es esencial para la supervivencia, ya que se encarga de integrar los estímulos del ambiente y generar respuestas que fomentan la búsqueda y obtención de recompensas, así como de regular las emociones y estados de ánimo. Uno de los comportamientos regulados por el sistema de recompensa es la motivación. Podemos definir a la motivación como el conjunto de procesos biológicos y psicológicos que guía el comportamiento hacia la búsqueda de un objetivo determinado percibido como una recompensa. La comida es la recompensa natural más potente entre las especies. Se sabe que la búsqueda de alimento requiere de la activación de mecanismos motivacionales que están mediados por la transmisión dopaminérgica y serotoninérgica en los circuitos cortico-estriatales y cortico-límbicos del cerebro. Muchas de estas regiones cerebrales y sistemas de neurotransmisores están reguladas por el sistema circadiano. En la presente tesis se propuso estudiar cómo el sistema circadiano modula el comportamiento de motivación por una recompensa de comida en ratones, y qué señales externas sincronizan este proceso. En el Capítulo I, se estudió la expresión rítmica de la motivación por una recompensa de comida bajo un ciclo normal de luz/oscuridad y bajo condiciones constantes, para evidenciar la naturaleza endógena circadiana del comportamiento. Asimismo, se evaluó si dicha ritmicidad se mantenía en el envejecimiento. En el Capítulo II, se estudió cómo se veía afectada la motivación y otros comportamientos regulados por el sistema de recompensa bajo condiciones ambientales que promueven la disrupción del sistema circadiano. Para tal fin, se utilizó un modelo de arritmicidad circadiana causado por exposición a luz constante y un modelo de desincronización interna forzada causada por un protocolo de jet-lag crónico experimental. Finalmente, en el Capítulo III se estudió cómo la sincronización no-fótica por comida influye en la motivación por una recompensa. Para ello, se utilizaron protocolos de alimentación restringida temporalmente (TRF) con administración manual de comida o con administración mediante un sistema de feeders automatizados, con el objetivo de desacoplar la sincronización por comida de la sincronización por el ciclo de luz/oscuridad. Luego, utilizando tanto ratones macho como hembras, se estudió cómo la motivación por una recompensa se veía modulada por ambos agentes sincronizadores. El estudio del comportamiento de motivación y del sistema de recompensa cerebral tiene una enorme relevancia en las áreas de la neurociencia y la medicina, principalmente en aquéllas que estudian desórdenes neurológicos, psiquiátricos, alimenticios, adicciones y trastornos del estado de ánimo en humanos. Los resultados obtenidos en la presente tesis aportan información novedosa sobre la influencia del sistema circadiano y de los sincronizadores ambientales en los comportamientos dirigidos a la obtención de recompensas.