Descubren un sorprendente ciclo cerebral que regula el estrés y el estado de alerta

El estrés es una reacción fisiológica y emocional del organismo ante situaciones demandantes. Según MedlinePlus, cuando se prolonga puede causar insomnio, dolores, fatiga y aumentar el riesgo de enfermedades físicas y mentales.

En ese contexto un equipo dirigido por la Universidad de Otago registró que las neuronas que regulan el estrés presentan un ciclo regular de activación y desactivación, incluso cuando el organismo no experimenta amenazas externas.

Los investigadores del Centro de Neuroendocrinología de la Universidad de Otago focalizaron su atención en el núcleo paraventricular del hipotálamo (PVN), una diminuta y vital región cerebral. Allí, las neuronas que liberan la hormona liberadora de corticotropina (CRH) revelaron un comportamiento rítmico inesperado: se activan y se apagan en ciclos fijos, con una periodicidad de cerca de 60 minutos.

Según el profesor asociado y autor del estudio Karl Iremonger, “estas explosiones de actividad de las células cerebrales parecen actuar como una señal natural de ‘despertar’ y a menudo conducen a un aumento de las hormonas del estrés, o cortisol”. El fenómeno, identificado tanto en ratones como en ratas, se mantuvo aún en ausencia de estímulos que puedan desencadenar estrés.

El hallazgo publicado en PNAS se apoya en un seguimiento continuo de la actividad neuronal durante las 24 horas del día, sin interferir en la rutina de los animales.

Para desentrañar este patrón, el grupo de investigación empleó la fotometría. Esta técnica óptica permite “iluminar” regiones profundas del cerebro y captar la actividad celular en tiempo real. “Esto implicó iluminar el cerebro de los animales, lo que nos permitió monitorear la actividad de las células cerebrales durante el día y la noche mientras se movían libremente”, precisó el equipo de Otago.

De esta manera, los científicos observaron la coordinación entre la actividad de las vías neuronales, los ciclos de sueño–vigilia y los niveles fluctuantes de cortisol, una de las hormonas centrales asociadas al estrés. Se identificó que los pulsos de las neuronas CRH se mantienen sincronizados con los periodos de mayor alerta en los animales, sugiriendo una función intrínseca en el control de la vigilia.

El estudio no solo se limitó a observaciones pasivas. Los investigadores realizaron manipulaciones directas sobre estas neuronas. Al activar artificialmente las CRH, modificaron de inmediato el comportamiento de los roedores. Según el texto publicado: “Animales que antes descansaban tranquilamente se volvieron hiperactivos”.

De igual modo, esta intervención refuerza la hipótesis de que los patrones rítmicos de CRH influyen en la alternancia entre descanso y alerta, e incluso pueden modificar el estado conductual de los animales en el corto plazo. Tal como explicó el profesor Iremonger, estas neuronas no solo responden a amenazas externas sino que también podrían ejercer un control interno sobre el nivel de energía y la disposición a la acción.

Implicancias para la salud mental y nuevas líneas de investigación

Más allá del interés básico, los autores sugieren que entender estos ciclos puede ser clave para abordar alteraciones relacionadas con trastornos del ánimo y del sueño. “Nuestra nueva investigación nos ayuda a comprender cómo el cerebro controla estos ritmos normales de liberación de la hormona del estrés. Conocer cómo funcionan estas señales cerebrales nos ayudará a comprender la relación entre los niveles de la hormona del estrés, el estado de alerta y la salud mental”, puntualizó Iremonger.

El estudio motiva la exploración de cómo las modificaciones en el ritmo de las neuronas CRH están asociadas a episodios de hiperactividad, cambios en el patrón de sueño o alteraciones en el estado de ánimo. Los resultados podrían sentar las bases para futuros tratamientos farmacológicos enfocados en modular el funcionamiento de este circuito específico del cerebro.

Asimismo, el equipo valora que este primer registro de patrones ultradianos en neuronas del estrés permitirá profundizar en cómo fluctúan los sistemas de respuesta al estrés a lo largo de la jornada, abriendo una nueva dimensión en el análisis del bienestar físico y psicológico.

Los científicos destacan la posibilidad de que futuras terapias dirigidas a disminuir la hiperactividad de estas neuronas puedan contribuir al tratamiento de patologías donde la respuesta al estrés resulta exagerada.