Bases cerebrales del refuerzo

Bases cerebrales del refuerzo. Neurobiología. Universidad Pompeu Fabra.

1. Bases neurales de la motivación y el
refuerzo
Jessica Ruiz Medina
Licenciada en Psicología
Doctora en Neurociencias por la
Universidad Autónoma de Barcelona

2. Refuerzo
-refuerzo positivo
-refuerzo negativo
Aquella situación, condición o estímulo que produce
gratificación y cuya aplicación favorece la aparición de una
respuesta
Respuesta Refuerzo
+

3. Refuerzo negativo: Evitación activa de dos sentidos
RESPUESTA DE
CAMBIO DE
COMPARTIMENTO
EVITA EL SHOCK
ELÉCTRICO EN LAS
PATAS
+

4. SISTEMA
NEURAL
DEL
REFUERZO
Efectos reforzantes
•Comida
•Agua
•Sexo
Refuerzos
naturales
Drogas de abuso
Circuitos neurales del refuerzo
Neuroadaptaciones
Molecular
Celular
Sistemas neuronales
Dependencia
Tolerancia
Sensibilización
Síndrome de abstinencia

5. -Haz prosencefálicomedial
-Sistema mesocorticolímbico
Circuitos neurales del refuerzo

6. Haz prosencefálicomedial
HL

7. -Vía mesolímbica
-Vía mesocortical
Sistema Mesocorticolímbico

8. Sistema Mesocorticolímbico
Vía mesolímbica: ATV Acc
Vía mesocortical: ATV CPF
Papel capital en las conductas motivadas tanto
por reforzadores naturales como por
sustancias de abuso

9. Dopamina
Noradrenalina
Adrenalina (epinefrina)
Serotonina
Neurotransmisor implicado en refuerzo

10. Dopamina
Vía mesolímbica: ATV Acc DA
Vía mesocortical: ATV CPF DA
Neurotransmisor implicado en refuerzo

11. addiction
Reward& well-being
Dopamine
movement

12. Dopamine
Neurotransmission
VTA
nucleus
accumbens
frontal
cortex
Los reforzadores naturales incrementan la liberación de DA en
estas vías

13. Las drogas de abuso incrementan la liberación de DA en estas vías

14. 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
0 1 2 3 4 5 hr
Time After Amphetamine
% of Basal Release
AMPHETAMINE
0
50
100
150
200
0 60 120 180
Time (min)
% of Basal Release
Empty
BoxFeeding
Di Chiara et al.
FOOD
Las drogas de abuso y los estímulos naturales incrementan la
liberación de dopamina en el núcleo accumbens

15. Elrefuerzo,portanto,estárelacionadocon
elfenómenoadictivo.
Enestesentido,eninvestigaciónbásica,se
hanutilizadodiferentesmodelosytécnicas
paraestudiarelproceso adictivo
basándoseenelsustratoneuraldel
refuerzo
Caja operante o de
Skinner

16. Modelos y técnicas de estudio basadas en el refuerzo
Modelo de autoadministración (SS)
el condicionamiento de preferencia de lugar (CPP)
la autoestimulacióneléctrica intracraneal (AEIC)

17. Condicionamiento operante
o instrumental
Respuesta Refuerzo
+
El animal se autoadministrará la droga si ésta posee propiedades
reforzantes
Modelos y técnicas de estudio basadas en el refuerzo
Modelo de autoadministración

18. Cajas operantes o de
Skinner
Acute reinforcement
Compulsive use
Escalation
Intoxication
Dependence
Abstinence
Recovery?
Relapse
Modelo de autoadministración

19. Ordenador/
Interface
Intravenous Self-administration Procedure

20. Ordenador/
Interface
Intravenous Self-administration Procedure

21. -Administración intravenosa (otras vías, admón oral o icv)
-Implantación crónica de un catéter en vena yugular
Modelo de autoadministración

22. Programas de reforzamiento:
-Fase de entrenamiento RF1 (1 Res = 1 Reforzador)
-También se puede realizar Ratio Progresiva
p.e 1-2-3-5-12-18-27-40-60-90-135-200-450-675-1000
(Determinar el “breaking point” y el potencial adictivo de la droga)
Modelo de autoadministración

23. DeVries & Schoffelmeer, 2005
Recaídainducidapor:
•“Priming”dedroga
•Contexto
•Estrés
0
20
40
60
80
100
120
140
160
last day coc SAfirst day extinction
(first 2h)
mean of the 2 first
hours of 2
consec.extinction
sessions
veh-relapse coc-relapse
lever presses in 2 hours
active
inactive
Recaída producida por “priming”
Soria et al., 2008
SS Extinción
Recaída
Recaída
Extinción
SS
Modelo de autoadministración

24. El condicionamiento de preferencia de lugar
Condicionamiento clásico o
pavloviano
Se asocia el estado
producido por una
determinada sustancia con
un contexto específico
Modelos y técnicas de estudio basadas en el refuerzo

25. El condicionamiento de preferencia de lugar
CPP score: time spent in a given compartment on testing phase -preconditioning phase.

26. Indica qué grupo de ratas (1 o 2) es el control (inyectados con salino) y qué grupo el
experimental (inyectado con heroína) y en qué compartimento han experimentado sus
efectos.
Compartimento 1 Compartimento 2Gráfica B
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
rata 1 rata 2
Tiempo de permanencia en
el compartimento (segundos)
Compartimento 1
Compartimento 2
Segundos que pasa en el
compartimento
Grupo 1 Grupo 2
***

27. Autoestimulacióneléctrica intracraneal
Estimulador
Palanca
Lapresióndela
palancaactivael
estimulador
Estimulacióneléctricadeáreascerebralesque
modulanlarecompensayelplacer
Modelomuyútilparaidentificarloscircuitos
neuralesimplicadosenelefectoreforzantede
lasdrogasdeabuso
Olds y Milner (años 50)
Modelos y técnicas de estudio basadas en el refuerzo

28. Auto-estimulación eléctrica intracraneal

29. -Psicoestimulantes
-Opioides
-Cannabinoides
-Nicotina
-Etanol
Reduceneltiemponecesarioparainstaurarlaconductade
AEIC.
Reducenlafrecuenciaeintensidaddelacorrientenecesaria
paraestablecerunatasaestablederespuestas.
Existeunarelaciónpositivaentrelahabilidaddelasdrogas
dedisminuirelumbraldeAEICysupotencialdeabuso.
Potencian los efectos
de la AEIC
Auto-estimulación eléctrica intracraneal

30. Nicotina
¿Cuál de estas dos drogas
presenta mayor potencial de
abuso (mayores efectos
reforzantes)?
La cocaína disminuye el
umbral de AEIC más que la
nicotina, por tanto,
presenta mayor capacidad
reforzante
Auto-estimulación eléctrica intracraneal

31. Además, la AEIC ha mostrado tener un efecto facilitador muy potente de la
consolidación de la memoria implícita y explícitaen diferentes modelos
animales, incluso pudiendo potenciar la memoria en sujetos viejos o con daño
cerebral.
Auto-estimulación eléctrica intracraneal

32. Facilita tanto la adquisición como la retención a
corto (24h) y largo plazo (11 y 30 días).
Los efectos de la AEIC son más potentes y
efectivos que la repetición de la experiencia.
Afecta especialmente a sujetos con baja
capacidad inicial de aprendizaje o que han recibido
poco entrenamiento.
En animales con lesión, permite a los sujetos
tratados alcanzar niveles de aprendizaje superiores
a los que hubieran conseguido sin tratamiento.
La AEIC podría facilitar y acelerar el proceso de
consolidación de la memoria
EV2
Memoria implícita
Auto-estimulación eléctrica intracraneal
(Morgado-Bernal I)

33. LAM Memoria Explícita
Auto-estimulación eléctrica intracraneal

34. LAM Memoria Explícita
Control AEIC
Auto-estimulación eléctrica intracraneal

35. (Kádár et al., 2013)
Effects of ICSS on synaptic plasticity related gene
expression in the hippocampus
Auto-estimulación eléctrica intracraneal

36. Enresumen…
Actuandosobreelsustratoneuraldelrefuerzoen
momentoscríticosdeprocesamientodelainformación
podemospotenciarcapacidadescognitivas.