La depresión en la adolescencia y la Teoría de la Energía Libre

  Otro de lo conceptos que parece que están “de moda” por el tema de la inteligencia artificial es la Teoría de la Energía Libre (FEP, por sus siglas en inglés). Fue aplicada a las neurociencias por el profesor Karl Friston del University College de Londres, y fue presentada en el año 2010. El cerebro estaría haciendo constantemente predicciones usando inferencias bayesianas para anticiparse a la realidad. Conforme a lo que sucede realmente, ajusta dichas predicciones. El objetivo de realizar estas predicciones no es otro que el principio que rige en toda la Naturaleza: ahorrar energía. Badcock y colaboradores publicaron en el año 2017 un interesante artículo en Trends in Cognitive Sciences sobre cómo esta teoría podría ayudar a explicar la depresión. La depresión es un trastorno muy frecuente en adolescentes debido al incremento de la sensibilidad a las relaciones sociales y sus posibles amenazas. Sea como fuere, estos autores argumentan que la depresión refleja una respuesta adaptativa a las amenazas percibidas de contactos sociales que podrían tener resultados impredecibles, es decir, que las personas que sufren depresión han aprendido que la incertidumbre social es difícil de resolver. El comportamiento depresivo inhibe el contacto social, por lo que se evita el estresor social. El trastorno como tal aparecería cuando el comportamiento depresivo falla en su misión de aliviar el estrés social, entrando el individuo entonces en un estado desregulado. Evidentemente, hay casos en lo que la depresión no es desencadenada por factores sociales sino por causas neurobiológicas que dan lugar a las manifestaciones clínicas típicas de la depresión.  

Para saber más:

Badcock, P. B., Davey, C. G., Whittle, S., Allen, N. B., & Friston, K. J. (2017). The Depressed Brain: An evolutionary systems theory. Trends in Cognitive Sciences, 21(3), 182–194. https://doi.org/10.1016/j.tics.2017.01.005

La resiliencia afecta al desarrollo del cerebro

         Que las situaciones traumáticas en la infancia son uno de los predictores más importantes de la enfermedad mental en la adolescencia es algo que no tiene discusión. Recientemente he leído un artículo publicado este mes de mayo que relaciona la topología de la red cerebral con la resiliencia, que es una palabra que se ha puesto “de moda”, pero que en psicología se define como la capacidad de una persona para superar circunstancias traumáticas. Posiblemente, las situaciones traumáticas modifican el cerebro en desarrollo y, como apuntan los autores del texto, estas experiencias modificarían el desarrollo fronto-límbico y el funcionamiento socioemocional para poder hacer frente a entornos amenazantes. Se cree que las personas resilientes poseen una región hipocampal más grande y una mejor comunicación entre las regiones límbicas y el sistema ejecutivo central. Estos autores encontraron que los adolescentes resilientes tienen menor número de conexiones en la corteza prefrontal dorsolateral, la corteza prefrontal medial, el surco temporal superior, las circunvoluciones temporales inferior y media, la corteza occipital lateral, la corteza pericalcarina y la corteza premotora. Estas regiones están implicadas en el procesamiento y regulación emocional. La reducción en estas conexiones es fruto de la reorganización estructural y funcional que sucede en el número de conexiones durante la adolescencia. Su misión no es otra que un funcionamiento más eficiente del cerebro. Es lo que se conoce como poda sináptica. Se trataría de una maduración adaptativa de la red cerebral en este área. Por supuesto, en el desarrollo de este patrón madurativo resiliente influyen el apoyo social y la existencia de factores protectores cognitivos.

A       A continuación, añado un esquema de las zonas que estarían implicadas:

         Para saber más:

         González-García, N., Buimer, E. E. L., Moreno-López, L., Sallie, S. N., Vasa, F., Lim, S., Romero-Garcia, R., Scheuplein, M., Whitaker, K., Jones, P. B., Dolan, R., consortium, N., Fonagy, P., Goodyer, I., Bullmore, E., & Harmelen, A.-L. van. (2023). Resilient Functioning after Childhood Adversity Is Associated with Altered Structural Brain Network Topology in Adolescence. https://doi.org/10.1101/2023.05.05.538901

¿Podría ser el trastorno bipolar una enfermedad mitocondrial?

M      Me planteo esta pregunta después de leer un artículo publicado este mes de abril en la revista IBRO Neuroscience Reports, publicado por un equipo malayo. Los investigadores exponen que la prevalencia de la disfunción mitocondrial es mayor en las personas con trastorno bipolar (TB). La tasa de síndrome metabólico alcanzaría al 67% de los pacientes de TB. El síndrome metabólico consiste en un conjunto de circunstancias que hacen que los pacientes presenten hiperglucemia, diabetes tipo II y resistencia a la insulina. En el suero, aparecen niveles reducidos de glucagón y péptido 1 (GLP-1) y niveles altos de polipéptido insulinotrópico dependiente de glucosa (GIP). Estas sustancias están relacionadas con la plasticidad sináptica y los mecanismos neuroprotectores, pero, además, estarían implicados en el estado de ánimo, en las funciones cognitivas y en las respuestas psicológicas al estrés. También se ha visto una reducción del metabolismo energético, como disminución del pH en regiones concretas del cerebro, niveles reducidos de creatina fosfato y adenosín trifosfato (ATP), así como un aumento en los niveles de lactato. Para los que hemos estudiado biología, vemos que todo está relacionado con un malfuncionamiento en la mitocondria. El Ciclo de Krebs está alterado y el perfil metabólico pasa de fosforilación oxidativa (OXPHOS) a glucolisis anaerobia, aumentando el lactato y disminuyendo el pH intracelular. También se produce por este motivo la acumulación de especies reactivas al oxígeno (ROS) que llevan a la muerte celular. Los genes relacionados con la función mitocondrial también estarían afectados. Los estudios de expresión de genes y proteínas muestran enzimas reducidas involucradas en la producción y almacenamiento de ATP. Los biólogos le tenemos mucho cariño al Ciclo de Krebs. Os muestro un pequeño esquema, pero lo importante son las consecuencias de todo esto, que sería la presencia de los síntomas del TB. 

https://somosestupendas.com/trastorno-bipolar/

                                       Regueira, T., Andresen, M., & Djafarzadeh, S.. (2009). Disfunción mitocondrial en sepsis, impacto y                                         posible papel regulador del factor inducible por hipoxia (HIF-1alfa). Medicina Intensiva, 33(8), 385-392.

Se ha visto daño mitocondrial en imágenes cerebrales de personas con TB. En muestras postmortem de pacientes TB también aparecieron anomalías morfológicas y distribución marginal de las mitocondrias en la corteza frontal y PRD frontal. Los cambios en la forma de las mitocondrias, su número y su distribución tienen graves consecuencias en el metabolismo energético. Se encontró que los individuos con TB tenían mitocondrias de menor tamaño. Las mitocondrias se heredan por vía maternal y no todas las regiones del cerebro se ven alteradas de la misma manera por las variaciones genéticas mitocondriales. El deterioro mitocondrial se puede detectar a través de pruebas tales como la secuenciación de ADN mitocondrial, pruebas bioquímicas en sangre y orina y pruebas de tejido (biopsias).

Los investigadores también examinan los tratamientos farmacológicos pormenorizadamente y explican, desde el punto de vista de esta teoría, por qué funcionarían. Por ejemplo, en el caso del litio, trata de manera efectiva los episodios maníacos y depresivos agudos, disminuyendo los pensamientos suicidas. El litio modula el estrés oxidativo, la muerte celular, la inflamación y la disfunción mitocondrial, además de otras funciones, como disminuir la excitotoxicidad del glutamato. No obstante, también presenta efectos adversos que desaconsejan su uso para tratar la función mitocondrial. En su lugar, se sugiere el uso de antioxidantes o protectores mitocondriales. No obstante, aún no se ha establecido un sistema de fármacos que constituya una terapia. 

Para saber más:

Lam, X.-J., Xu, B., Yeo, P.-L., Cheah, P.-S., & Ling, K.-H. (2023). Mitochondria dysfunction and bipolar disorder: From pathology to therapy. IBRO Neuroscience Reports, 14, 407–418. https://doi.org/10.1016/j.ibneur.2023.04.002