El dolor agudo que percibimos cuando nos golpeamos la pierna contra un objeto afilado es una sensación incómoda. Gracias a esa incomodidad, aprendemos a evitar situaciones que pueden ser dañinas para nosotros.

Esta forma de aprendizaje, llamada aprendizaje del miedo, ayuda a los animales y los humanos a sobrevivir y se gestiona a través de la amígdala cerebral, clave en el procesamiento de las emociones.

El aprendizaje del miedo se refiere a la respuesta fisiológica que se produce ante un estímulo peligroso o desagradable. En el cerebro, el circuito del aprendizaje del miedo implica a neuronas de la amígdala, el hipocampo y de la corteza prefrontal.

Este circuito tiene una doble función: por un lado, convierte un estímulo neutral (me he golpeado la pierna con un objeto afilado) en un estímulo dañino que genera una reacción de miedo ante cualquier objeto afilado.

Por otro lado, este circuito neuronal crea también una memoria sobre esa experiencia que relativiza su significado: reduce la respuesta de miedo para que podamos vivir tranquilamente en un entorno que tiene objetos afilados. Sólo nos hace más prudentes.

La ínsula cerebral

La nueva investigación ha profundizado en este proceso y descubierto que la zona del cerebro que advierte al organismo del peligro que representa un objeto afilado es la corteza insular, también conocida como ínsula.

Situada en la parte inferior del surco lateral del cerebro, la corteza insular está asociada con la codificación de las sensaciones de nuestro cuerpo, así como con las emociones.

Como la corteza insular de los ratones es similar a la de los humanos, los científicos desarrollaron su investigación en roedores: diseñaron canales iónicos activados por luz en neuronas específicas de ratones.

Esta técnica les permitió detener a voluntad la actividad eléctrica de las neuronas de la corteza insular de los roedores, mediante el envío de pulsos cortos de luz láser, durante una experiencia relacionada con el aprendizaje del miedo.

Los investigadores descubrieron que los ratones casi ya no tenían miedo a una ligera descarga eléctrica en sus patas cuando desactivaban la corteza insular durante una experiencia dolorosa provocada por los científicos.

Además, los investigadores constataron que la capacidad de los ratones para aprender del doloroso evento se redujo considerablemente en esta situación.

Dolor y aprendizaje

El estudio demuestra que, además de informar a nuestro cerebro sobre el dolor físico, la corteza insular envía una señal clara a otras regiones del cerebro involucradas en la formación de la memoria para inducir el aprendizaje relativo a esa experiencia.

"Dado que la desactivación de la corteza insular suprime la sensación desagradable generalmente asociada con el evento de dolor, nuestro estudio sugiere que las neuronas de esta área son las responsables de esta sensación subjetiva, y las que inducen un proceso de aprendizaje en otras áreas del cerebro", explica Ralf Schneggenburger, uno de los investigadores, en un comunicado.

"Como resultado, la actividad de la corteza insular podría influir fuertemente en la formación de la conectividad cerebral en otras áreas del cerebro, lo que sería consistente con los estudios que muestran una actividad anormal de la corteza insular en individuos con ciertos trastornos psiquiátricos. Por lo tanto, nuestro estudio de los mecanismos neuronales que codifican el dolor en nuestro cerebro se podría utilizar, junto con futuros estudios sobre los mecanismos de plasticidad subyacentes, para desarrollar tratamientos para enfermedades psiquiátricas como la ansiedad y los trastornos del estrés postraumático", añade.

Neurocientíficos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) han descubierto que una área concreta del cerebro, llamada corteza insular o ínsula, gestiona las experiencias dolorosas y nos permite aprender de las experiencias adversas.

El estudio publicado en Nature Communications reveló que la criatura extinta -que recorría los campos de lo que hoy es el pueblo alemán de Willershausen hace unos 3 millones de años-, apodada cariñosamente como "super ratón" por los autores, tenía un pelaje marrón a rojizo en su parte posterior y en sus costados y tenía una diminuta barriga blanca.

La colaboración internacional, dirigida por investigadores de la Universidad de Manchester en el Reino Unido, utilizó espectroscopía de rayos X y múltiples técnicas de imagen para detectar la delicada firma química de los pigmentos en este ratón extinto desde hace mucho tiempo.

"La vida en la Tierra ha cubierto el registro fósil con una gran cantidad de información que solo ha sido accesible a la ciencia recientemente", dice en un comunicado Phil Manning, un profesor de Manchester que fue uno de los líderes del estudio.

"Ahora se puede implementar una serie de nuevas técnicas de imágenes, que nos permiten observar profundamente la historia química de un organismo fósil y los procesos que preservaron sus tejidos. Donde antes solo veíamos minerales, ahora deshacemos suavemente los 'fantasmas bioquímicos' de especies extintas durante mucho tiempo", agregó.

El color desempeña un papel vital en los procesos selectivos que han guiado la evolución durante cientos de millones de años. Pero hasta hace poco, las técnicas utilizadas para estudiar los fósiles no eran capaces de explorar la pigmentación de los animales antiguos, lo que es fundamental para reconstruir exactamente su aspecto.

Este artículo más reciente marca un gran avance en la capacidad de resolver pigmentos de color fosilizados en especies desaparecidas mediante el mapeo de elementos clave asociados con el pigmento melanina, el pigmento dominante en los animales. En forma de eumelanina, el pigmento da un color negro o marrón oscuro, pero en forma de feomelanina, produce un color rojizo o amarillo.

La clave del trabajo fue determinar que los metales traza se incorporaron a la piel de ratón fosilizada exactamente de la misma manera que se unen a los pigmentos en animales con altas concentraciones de pigmento rojo en su tejido.

Rastros químicos de pigmento rojo en un antiguo fósil, un ratón excepcionalmente bien conservado no muy diferente de los ratones de campo actuales, han sido detectados por primera vez.