PUBLICADO EN 'NEUROIMAGE'
El sistema de recompensa cerebral presenta alteraciones con la obesidad
SINC · 12 marzo 2015 11:47
Investigadores españoles describen diferencias anatómicas en las estructuras cerebrales implicadas en el refuerzo de la conducta en un grupo de afectados por este trastorno.
Investigadores de la Universidad de Barcelona (UB) y el Consorcio Sanitario de Terrassa han encontrado diferencias anatómicas en las estructuras cerebrales implicadas en el refuerzo de la conducta en un grupo de personas con obesidad.
Los científicos han reconstruido con técnicas de resonancia magnética las zonas del cerebro donde se encuentra el sistema de recompensa, y han documentado alteraciones en el volumen y la integridad de las conexiones neuronales. Los resultados, publicados en la revista Neuroimage, profundizan en el conocimiento de los fundamentos anatómicos de la obesidad y abren la puerta a la posibilidad de diseñar tratamientos más personalizados.
Con la prevalencia de esta epidemia aumentando en todo el mundo ―se ha duplicado entre 1980 y 2014―, la comprensión de los procesos que conducen a un consumo excesivo es cada vez más importante. Una de las hipótesis con las que se trabaja es que en la obesidad exista una alteración del procesamiento del refuerzo de la ingesta, y que esta modificación se relacione con un consumo excesivo.
El sistema de recompensa es un mecanismo cerebral que desempeña un papel clave en el refuerzo del comportamiento; ya que, cuando se activa, aumenta la probabilidad de volver a repetir la conducta que lo acciona. Este sistema se ha estudiado especialmente en las adicciones, pero también está en la base del refuerzo de la ingesta de alimentos.
Los científicos han reconstruido con técnicas de resonancia magnética las zonas del cerebro donde se encuentra el sistema de recompensa, y han documentado alteraciones en el volumen y la integridad de las conexiones neuronales. Los resultados, publicados en la revista Neuroimage, profundizan en el conocimiento de los fundamentos anatómicos de la obesidad y abren la puerta a la posibilidad de diseñar tratamientos más personalizados.
Con la prevalencia de esta epidemia aumentando en todo el mundo ―se ha duplicado entre 1980 y 2014―, la comprensión de los procesos que conducen a un consumo excesivo es cada vez más importante. Una de las hipótesis con las que se trabaja es que en la obesidad exista una alteración del procesamiento del refuerzo de la ingesta, y que esta modificación se relacione con un consumo excesivo.
El sistema de recompensa es un mecanismo cerebral que desempeña un papel clave en el refuerzo del comportamiento; ya que, cuando se activa, aumenta la probabilidad de volver a repetir la conducta que lo acciona. Este sistema se ha estudiado especialmente en las adicciones, pero también está en la base del refuerzo de la ingesta de alimentos.
Las directoras de este trabajo son M.ª Ángeles Jurado, profesora del departamento de Psiquiatría y Psicobiología Clínica y de la Facultad de Psicología de la UB e investigadora del Instituto de Investigación en Cerebro, Cognición y Conducta (IR3C), y Maite Garolera, responsable de la Unidad de Neuropsicología del Consorcio Sanitario de Terrassa, adscrito al campus de excelencia internacional de la salud (HUBc), que ha tenido la colaboración del grupo liderado por Martijn van den Heuvel, del Centro Médico Universitario de Utrecht (Países Bajos).
“Lo que nos interesa es describir y estudiar las bases cerebrales de la ingesta en la obesidad y, en concreto, las bases anatómicas del sistema de recompensa por su rol en la conducta”, explica Idoia Marqués, primera firmante del artículo e investigadora de la UB y del IR3C.
Con este objetivo, los autores aplicaron técnicas de resonancia magnética para estudiar el cerebro de 63 participantes (de los 12 a los 39 años). La muestra se dividió en un primer grupo integrado por personas con un índice de masa corporal (IMC) igual o superior a 30, que es el indicador de obesidad según la Organización Mundial de la Salud (OMS), y un segundo grupo de control de personas con un IMC entre 18,5 y 25, que equivale a la categoría de peso normal, también según la OMS. Este índice se calcula dividiendo el peso de una persona en kilogramos por el cuadrado de su altura en metros (kg/m²).
Muestra de personas obesas metabólicamente sanas
“Lo que nos interesa es describir y estudiar las bases cerebrales de la ingesta en la obesidad y, en concreto, las bases anatómicas del sistema de recompensa por su rol en la conducta”, explica Idoia Marqués, primera firmante del artículo e investigadora de la UB y del IR3C.
Con este objetivo, los autores aplicaron técnicas de resonancia magnética para estudiar el cerebro de 63 participantes (de los 12 a los 39 años). La muestra se dividió en un primer grupo integrado por personas con un índice de masa corporal (IMC) igual o superior a 30, que es el indicador de obesidad según la Organización Mundial de la Salud (OMS), y un segundo grupo de control de personas con un IMC entre 18,5 y 25, que equivale a la categoría de peso normal, también según la OMS. Este índice se calcula dividiendo el peso de una persona en kilogramos por el cuadrado de su altura en metros (kg/m²).
Muestra de personas obesas metabólicamente sanas
Uno de los puntos destacables del estudio es la selección de una muestra muy homogénea y metabólicamente sana; ya que se dejaron fuera tanto las personas con un comportamiento más compulsivo de ingesta —el llamado trastorno por atracón— como las que tenían algún historial de enfermedades cardiovasculares, metabólicas o psiquiátricas.
“Se ha demostrado que otros factores de riesgo como la diabetes o las enfermedades cardiovasculares producen alteraciones tanto estructurales como funcionales en el cerebro. Así, si la persona tiene alguno de estos trastornos, no se puede distinguir si los efectos en el cerebro están relacionados con la obesidad o con los otros factores. Con la muestra que hemos elegido, tratamos de excluir todas las fuentes de confusión y centrarnos en lo que tiene de especial la obesidad”, señala M.ª Ángeles Jurado.
Los investigadores utilizaron la técnica de resonancia magnética para reconstruir las conexiones de la sustancia blanca que forma la red del sistema de recompensa. A partir de estos datos compararon el volumen y la integridad de las conexiones de los dos grupos de participantes.
“Los resultados indican una conectividad estructural más pequeña en el grupo de personas con obesidad respecto al grupo de comparación, tanto en el volumen de la sustancia blanca como en la integridad de las fibras que forman las conexiones del sistema de recompensa”, detalla Marqués.
“No se trata de cambios estructurales tan grandes como los que se ven en las patologías cerebrales clásicas, sino que son cambios sutiles. Sin embargo, si hay diferencias en la forma en que la ingesta resulta reforzada, significa que el sistema que regula la conducta en la alimentación es diferente”, apunta, por su parte, Jurado.
Diferencias anatómicas y funcionales
Este es el primer estudio del grupo en el que los investigadores analizan la estructura en red del sistema de recompensa, aunque en trabajos anteriores ya habían encontrado diferencias funcionales y anatómicas en el cerebro de las personas con obesidad. Así, constataron un grosor cortical más delgado en zonas implicadas en el control cognitivo, y también identificaron con estudios de resonancia magnética funcional un procesamiento diferente de imágenes de estímulos reforzantes.
Este hallazgo puede servir para avanzar en la prevención y en la aplicación de tratamientos más individualizados o por subgrupos de pacientes. “No siempre que una persona tiene una conducta de ingesta anómala es por una elección de conducta, sino que existe un sustrato anatómico. Este sustrato, al igual que otros aspectos culturales o sociales, se debe tener en cuenta en la prevención de la obesidad y en el diseño del tratamiento más adecuado”, concluye Jurado.
“Se ha demostrado que otros factores de riesgo como la diabetes o las enfermedades cardiovasculares producen alteraciones tanto estructurales como funcionales en el cerebro. Así, si la persona tiene alguno de estos trastornos, no se puede distinguir si los efectos en el cerebro están relacionados con la obesidad o con los otros factores. Con la muestra que hemos elegido, tratamos de excluir todas las fuentes de confusión y centrarnos en lo que tiene de especial la obesidad”, señala M.ª Ángeles Jurado.
Los investigadores utilizaron la técnica de resonancia magnética para reconstruir las conexiones de la sustancia blanca que forma la red del sistema de recompensa. A partir de estos datos compararon el volumen y la integridad de las conexiones de los dos grupos de participantes.
“Los resultados indican una conectividad estructural más pequeña en el grupo de personas con obesidad respecto al grupo de comparación, tanto en el volumen de la sustancia blanca como en la integridad de las fibras que forman las conexiones del sistema de recompensa”, detalla Marqués.
“No se trata de cambios estructurales tan grandes como los que se ven en las patologías cerebrales clásicas, sino que son cambios sutiles. Sin embargo, si hay diferencias en la forma en que la ingesta resulta reforzada, significa que el sistema que regula la conducta en la alimentación es diferente”, apunta, por su parte, Jurado.
Diferencias anatómicas y funcionales
Este es el primer estudio del grupo en el que los investigadores analizan la estructura en red del sistema de recompensa, aunque en trabajos anteriores ya habían encontrado diferencias funcionales y anatómicas en el cerebro de las personas con obesidad. Así, constataron un grosor cortical más delgado en zonas implicadas en el control cognitivo, y también identificaron con estudios de resonancia magnética funcional un procesamiento diferente de imágenes de estímulos reforzantes.
Este hallazgo puede servir para avanzar en la prevención y en la aplicación de tratamientos más individualizados o por subgrupos de pacientes. “No siempre que una persona tiene una conducta de ingesta anómala es por una elección de conducta, sino que existe un sustrato anatómico. Este sustrato, al igual que otros aspectos culturales o sociales, se debe tener en cuenta en la prevención de la obesidad y en el diseño del tratamiento más adecuado”, concluye Jurado.
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