Cómo aprende el cerebro a evitar olores y sabores peligrosos.

¿Alguna vez has sentido náuseas después de comer comida en mal estado, para luego volver a sentirte mal al olerla? Incluso después de mucho tiempo, el cerebro puede recordar esa experiencia sensorial y asociarla con el peligro. Los científicos llevan mucho tiempo fascinados por este mecanismo de supervivencia, ya que permite a humanos y animales evitar sustancias nocivas tras una sola experiencia negativa.

Un reciente estudio de neurociencia publicado en Nature ha aportado nuevos datos sobre cómo el cerebro construye estos recuerdos sensoriales diferidos. Los investigadores descubrieron que el cerebro puede conectar un nuevo sabor u olor con una enfermedad que se manifiesta horas después mediante un proceso neuronal altamente especializado que involucra la amígdala, las neuronas del tronco encefálico y las vías de señalización relacionadas con la memoria.

¿Por qué el cerebro presta más atención a los nuevos sabores?

El estudio reveló que el cerebro reacciona de forma muy diferente a los sabores desconocidos en comparación con los sabores familiares.

En el experimento, se les dio a los ratones una bebida nueva con sabor a uva o un sabor que ya habían consumido durante varios días. Treinta minutos después, los investigadores les indujeron una leve molestia gastrointestinal. Dos días más tarde, los ratones que habían probado el nuevo sabor evitaban la bebida con vehemencia, mientras que el grupo que había probado el sabor familiar no mostró prácticamente ninguna aversión.

Este resultado sugiere que el cerebro prioriza las experiencias sensoriales novedosas porque los alimentos desconocidos pueden conllevar riesgos imprevistos. Desde una perspectiva evolutiva, este mecanismo aumenta la supervivencia al ayudar a los organismos a aprender rápidamente qué sustancias deben evitar.

Los científicos se refieren a este proceso como aversión gustativa condicionada, una de las formas más fuertes de aprendizaje asociativo a largo plazo que se encuentran en la naturaleza.

La amígdala actúa como un “puente temporal”.

Uno de los hallazgos más importantes de la investigación tuvo que ver con la amígdala, una región del cerebro estrechamente relacionada con las emociones, el miedo y la formación de la memoria.

Utilizando tecnología avanzada de imágenes cerebrales completas, los investigadores observaron que las neuronas de la amígdala permanecieron activas durante tres etapas distintas:

• Exposición inicial al sabor
• Malestar físico retardado
• Recuerdo posterior

Esto significa que la amígdala puede funcionar como un "puente temporal" biológico, que permite al cerebro conectar dos eventos que ocurren muy separados en el tiempo.

Más concretamente, las neuronas de la amígdala central (ACE) parecían capaces de reactivar recuerdos gustativos previos una vez que el cuerpo experimentaba una enfermedad. Incluso después de que terminara la experiencia gustativa original, las señales de malestar que llegaban posteriormente podían reproducir el patrón neuronal asociado al nuevo sabor.

Este mecanismo de reproducción podría explicar por qué ciertos olores o sabores conservan una gran carga emocional durante años.

Las neuronas del tronco encefálico transmiten la señal de peligro.

Los investigadores también identificaron un tipo específico de neurona, llamada neurona CGRP, como un mensajero clave entre el malestar físico y la memoria emocional.

Estas neuronas se localizan en el tronco encefálico y transmiten señales de malestar gastrointestinal directamente a la amígdala.

Mediante la optogenética, una técnica que permite a los científicos activar las neuronas con luz, los investigadores estimularon artificialmente las neuronas CGRP y recrearon con éxito el mismo comportamiento de aversión observado durante la enfermedad.

Lo que resulta aún más interesante es que la estimulación reactivó selectivamente las neuronas previamente asociadas con el nuevo sabor, mientras que las neuronas relacionadas con los sabores familiares permanecieron en su mayoría inactivas.

Esto demuestra que el cerebro almacena la información sensorial desconocida de manera diferente a como lo hace con las experiencias cotidianas.

La plasticidad neuronal ayuda a preservar la memoria a largo plazo.

El estudio demostró además que las neuronas que se reactivaban intensamente durante el malestar se volvían más estables con el tiempo.

Los investigadores descubrieron que las nuevas experiencias gustativas activaban la vía de señalización de la PKA dentro de la amígdala, aumentando la excitabilidad neuronal y facilitando la reactivación posterior de estas neuronas.

En cambio, los sabores familiares no desencadenaron el mismo nivel de sensibilidad neuronal, lo que podría explicar por qué el cerebro forma asociaciones emocionales más débiles con las experiencias sensoriales cotidianas.

Este mecanismo subraya la importancia de la plasticidad neuronal en el aprendizaje de supervivencia. El cerebro parece estar diseñado para preservar los recuerdos asociados con peligros potenciales, al tiempo que filtra la información menos importante.

Implicaciones para la neurociencia y la investigación sensorial.

Aunque el estudio se centró en la neurociencia básica, los hallazgos pueden influir en muchas aplicaciones futuras relacionadas con el olfato, el gusto, las emociones y el comportamiento.

Las áreas de interés potenciales incluyen:

• Investigación sobre alimentos funcionales
• Estudios sobre el apetito y el comportamiento alimentario
• Ciencia de las fragancias y los aromas
• Investigación sobre la memoria emocional
• Trastorno de estrés postraumático y trastornos relacionados con el trauma
• Estudios sobre la adicción y el sistema de recompensa

A medida que los científicos continúan explorando cómo las señales sensoriales influyen en el aprendizaje emocional, el olfato y el gusto se consideran cada vez más reguladores biológicos activos en lugar de experiencias sensoriales pasivas.

Para las industrias relacionadas con las fragancias y los aromas, esta investigación también destaca la creciente conexión entre la neurociencia, la percepción del consumidor y el desarrollo de productos basado en los sentidos.

EnMANROFUN La atención constante a la ciencia de los aromas, las tendencias olfativas y la experiencia sensorial refleja el cambio generalizado de la industria hacia la comprensión de cómo el aroma influye en el comportamiento humano y la respuesta emocional.

Perspectivas de futuro

La capacidad del cerebro para conectar consecuencias tardías con experiencias sensoriales previas puede representar uno de los sistemas de aprendizaje más sofisticados de la biología.

Las investigaciones futuras podrían ayudar a los científicos a comprender mejor:

• Formación de recuerdos relacionados con el miedo
• Respuestas emocionales al olfato
• comportamiento de preferencia alimentaria
• Desencadenantes sensoriales asociados al trauma
• Condicionamiento conductual a largo plazo

A medida que avanza la neurociencia, el olfato y el gusto adquieren cada vez más importancia para comprender cómo el cerebro humano procesa las emociones, la memoria y la supervivencia.