Cuando el cerebro necesita que prestemos atención a algo importante, una forma en que puede hacerlo es enviando una ráfaga de noradrenalina, según un nuevo estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), que se publicó en la revista científica Nature.

Este neuromodulador, producido por una estructura profunda en el cerebro llamada locus coeruleus, puede tener efectos generalizados en todo el cerebro. En un estudio con ratones, el equipo del MIT descubrió que una función clave de la noradrenalina, también conocida como norepinefrina, es ayudar al cerebro a aprender de resultados sorprendentes.

“Lo que muestra este trabajo es que el locus coeruleus codifica eventos inesperados, y prestar atención a esos eventos sorprendentes es crucial para que el cerebro haga un balance de su entorno”, dice Mriganka Sur, catedrática de neurociencia en el Departamento de Ciencias Cognitivas y del Cerebro del MIT, miembro del Instituto Picower de Aprendizaje y Memoria del MIT y directora del Centro Simons para el Cerebro Social.

Además de su papel en la señalización de sorpresa, los investigadores también descubrieron que la noradrenalina ayuda a estimular el comportamiento que conduce a una recompensa, particularmente en situaciones en las que existe incertidumbre sobre si se ofrecerá una recompensa.

Comportamiento modulador

La noradrenalina es uno de varios neuromoduladores que influyen en el cerebro, junto con la dopamina, la serotonina y la acetilcolina. A diferencia de los neurotransmisores, que permiten la comunicación de célula a célula, los neuromoduladores se liberan en grandes porciones del cerebro, lo que les permite ejercer efectos más generales.

“Se cree que las sustancias neuromoduladoras perfunden grandes áreas del cerebro y, por lo tanto, alteran el impulso excitatorio o inhibidor que las neuronas reciben de una manera más puntual”, explica Sur. “Esto sugiere que deben tener funciones cerebrales muy importantes que son importantes para la supervivencia y la regulación del estado cerebral”.

Si bien los científicos han aprendido mucho sobre el papel de la dopamina en la motivación y la búsqueda de recompensas, se sabe menos sobre los otros neuromoduladores, incluida la noradrenalina. Se ha relacionado con la excitación y el aumento del estado de alerta, pero demasiada noradrenalina puede provocar ansiedad.

Estudios previos del locus coeruleus, la principal fuente de noradrenalina del cerebro, han demostrado que recibe información de muchas partes del cerebro y también envía sus señales por todas partes. En el nuevo estudio, el equipo del MIT se propuso estudiar su papel en un tipo específico de aprendizaje llamado aprendizaje por refuerzo, o aprendizaje por ensayo y error.

Para este estudio, los investigadores entrenaron ratones para empujar una palanca cuando escuchaban un tono de alta frecuencia, pero no cuando escuchaban un tono de baja frecuencia. Cuando los ratones respondían correctamente al tono de alta frecuencia, recibían agua, pero si empujaban la palanca cuando escuchaban un tono de baja frecuencia, recibían una desagradable bocanada de aire.

Los ratones también aprendieron a empujar la palanca con más fuerza cuando los tonos eran más fuertes. Cuando el volumen era más bajo, tenían más dudas sobre si debían empujar o no. Y, cuando los investigadores inhibieron la actividad del locus coeruleus, los ratones dudaron mucho más en empujar la palanca cuando escucharon tonos de volumen bajo, lo que sugiere que la noradrenalina promueve la posibilidad de obtener una recompensa en situaciones en las que la recompensa es incierta.

“El animal empuja porque quiere una recompensa, y el locus coeruleus proporciona señales críticas para decir, empuja ahora, porque la recompensa llegará”, dice Sur.

Los investigadores también encontraron que las neuronas que generan esta señal de noradrenalina parecen enviar la mayor parte de su producción a la corteza motora, lo que ofrece más evidencia de que esta señal estimula a los animales a actuar.

Sorpresa de señalización

Si bien esa ráfaga inicial de noradrenalina parece estimular a los ratones para que actúen, los investigadores también descubrieron que a menudo se produce una segunda ráfaga una vez finalizada la prueba. Cuando los ratones recibían una recompensa esperada, estas explosiones eran pequeñas. Sin embargo, cuando el resultado de la prueba era una sorpresa, las explosiones eran mucho mayores. Por ejemplo, cuando un ratón recibía una bocanada de aire en lugar de la recompensa que esperaba, el locus coeruleus enviaba una gran ráfaga de noradrenalina.

En los ensayos posteriores, ese ratón era mucho menos propenso a empujar la palanca cuando no estaba seguro de recibir una recompensa. “El animal ajusta constantemente su comportamiento”, detalla Sur. “Aunque ya haya aprendido la tarea, está ajustando su comportamiento en función de lo que acaba de hacer”.

Los ratones también mostraron ráfagas de noradrenalina en los ensayos cuando recibían una recompensa inesperada. Estas ráfagas parecían extender la noradrenalina a muchas partes del cerebro, incluido el córtex prefrontal, donde se producen la planificación y otras funciones cognitivas superiores. “La función de codificación de la sorpresa del locus coeruleus parece estar mucho más extendida en el cerebro, y eso puede tener sentido porque todo lo que hacemos está moderado por la sorpresa”, añade el experto.

Los investigadores planean ahora explorar la posible sinergia entre la noradrenalina y otros neuromoduladores, especialmente la dopamina, que también responde a las recompensas inesperadas. También esperan aprender más sobre cómo la corteza prefrontal almacena la memoria a corto plazo de la entrada del locus coeruleus para ayudar a los animales a mejorar su rendimiento en futuros ensayos.

Alrededor de 25 erupciones solares se registraron entre el miércoles y jueves de esta semana. Tres de ellas fueron de clase M y otras 22 de clase C, lo que significa que la actividad del Sol continúa siendo moderada, a pesar de la aproximación del pico del ciclo solar actual, informó EarthSky.

De acuerdo con el portal, la erupción solar M.2.2, originada en la región de manchas solares AR3638, ocasionó este jueves un apagón menor en las comunicaciones radiales de onda corta en el este de Filipinas. A su vez, indicó que las erupciones solares M.1.6 y M.1.1, de la región AR3645, también causaron apagones de radio menores este miércoles en el sur de Hawái (EE.UU.) y en la costa suroeste de la India, respectivamente.

🌞 📰Sun news for Apr 18, 2024: A cluster of sunspot regions firing jets and flares

🫣Three M flares kept sun activity at moderate levels.

😱Some jets extend to nearly the sun's radius, over 400,000 miles, or 50+ Earths back to back.

MORE at EarthSky: https://t.co/xD29wLfm4e pic.twitter.com/ebQhE8DlB3

— Dr. C. Alex Young (@TheSunToday) April 18, 2024

Se esperan más erupciones

Por otro lado, EarthSky pronosticó que existe una alta probabilidad de que este viernes se produzcan erupciones solares de clase C y M. En ese sentido, mencionó que las posibilidades de una erupción de clase X, considerada de gran magnitud, se incrementaron en un 20 %.

También mencionó que el miércoles se detectó una eyección de masa coronal (CME) en un filamento magnético que se formó cerca del ecuador solar, aunque recalcó que no estaba en dirección hacia la Tierra.

No obstante, explicó que los chorros y erupciones de los filamentos identificados en el suroeste del Sol estaban siendo examinados para determinar si se dirigen a nuestro planeta. A pesar de que el jueves se esperaba una tormenta geomagnética de escala G1 (menor), el sitio Spacewather aseveró que es poco probable que ocurra, ya que no hay señales de que alguna CME alcance la Tierra.

El pico de actividad solar está próximo a ocurrir

El ‘ciclo solar’, que dura aproximadamente 11 años, es impulsado por el campo magnético del astro y se caracteriza por la frecuencia e intensidad de manchas en la superficie solar.

A large prominence located off the southeast limb is currently showing some signs of movement. Although not a guarantee, it should be monitored for a potential liftoff. Image by GOES-16 SUVI. pic.twitter.com/o6mmh19HeV

— SolarHam (@SolarHam) April 19, 2024

El actual ciclo, el número 25, comenzó en diciembre de 2019. Se prevé que el Sol alcance su pico de actividad, conocido como ‘máximo solar’, entre enero y octubre de este año, lo que podría conducir a un aumento de fenómenos como CME y erupciones solares, así como tormentas de tipo solar y geomagnéticas.

Cuatro países de América del Sur registran alzas en los casos de la fiebre causada por el virus de Oropouche, una enfermedad zoonótica transmitida por la picadura de los mosquitos ‘culicoides paraensis’ y ‘culex quinquefasciatus’, que causa una sintomatología similar al dengue.

En una reciente actualización, la Organización Panamericana de Salud (OPS) refiere que durante este año, la presencia de la patología, descubierta en Trinidad y Tobago en 1955, se ha incrementado en Bolivia, Brasil, Colombia y Perú, y destaca que en el caso brasileño, el número de infecciones confirmadas se cuadruplicó en relación con el mismo lapso del 2023, al computar 3.475 pacientes. Mientras, se han confirmado 225 casos en Perú, 160 en Bolivia, y 2 en Colombia.

En febrero pasado, la OPS emitió un boletín de alerta epidemiológica sobre la prevalencia de la infección vírica en entornos fundamentalmente amazónicos, pero no solo. Según informes de prensa, la tendencia alcista se ha mantenido.

Los motivos del alza son variados, pero el cambio climático y la desforestación en la región amazónica han jugado un papel fundamental en el incremento de las poblaciones de mosquitos, cuyo hábitat ha empezado a entrecruzarse con el de los seres humanos.

¿Cómo se manifiesta la enfermedad?

La afección tiene un período de incubación promedio de entre 4 y 8 días, aunque en algunos casos los primeros síntomas pueden aparecer a los 3 días o hasta 12 días después de la picadura.

El cuadro se caracteriza por ser de aparición súbita y generalmente los afectados presentan fiebre, dolor de cabeza, dolor articular, dolor corporal generalizado y escalofríos, si bien en ocasiones pueden presentarse vómitos y diarreas persistentes por un lapso de entre 5 y 7 días.

La mayoría de las personas enfermas se recuperará en cerca de 7 días, sin embargo, la convalecencia de algunos pacientes se puede demorar varias semanas, a lo que se suma que no existen medicamentos ni vacunas específicas para prevenir o tratar la afección, por lo que la medicación que se prescribe va dirigida exclusivamente a mejorar los síntomas.

La OPS recomienda la intensificación de la vigilancia epidemiológica para la detección oportuna de los casos, así como actualizar la información sobre detección y control que maneja el personal de salud para que pueda ser transmitida apropiadamente a las poblaciones de alto riesgo.

En la última década, la mayor parte de los casos de fiebre de Oropouche se ha registrado en comunidades urbanas y rurales de la Amazonía, en países como Brasil, Colombia, Ecuador, Perú, así como en Guayana Francesa, pero también hubo diagnósticos en Panamá y Trinidad y Tobago.

Un equipo internacional de epidemiólogos encontró una cepa mutante del virus de la viruela del mono (MPXV) en Kamituga, una ciudad minera densamente poblada y pobre de la República Democrática del Congo (RDC). El virus, descendiente de la cepa de MPXV de clado 1, que mata hasta a 10 % de los infectados, tiene “potencial pandémico”, según declararon los autores en un artículo en preimpresión depositado este domingo en Medrxiv.

“Sin intervención, este brote localizado en Kamituga tiene el potencial de extenderse a nivel nacional e internacional”, señalaron los autores. Al parecer, la nueva variante del virus de la viruela del mono, denominada ‘clado 1b’, es tan letal como su predecesora, pero ha evolucionado para volverse aún más infecciosa y evade mejor las pruebas de detección.

Situación de la viruela símica en el Congo

Los investigadores explicaron que el MPXV del clado I, que prevalece en África Central, se caracteriza por una enfermedad grave y una elevada mortalidad, mientras que el clado II se limita al África Occidental y se asocia con una enfermedad más leve.

El Centro Europeo para la Prevención y el Control de Enfermedades comunicó recientemente que, durante el último año, la RDC ha estado luchando por contener el ‘clado 1′ del virus. El organismo puntualizó que desde 2023 hasta el 29 de marzo de 2024, el país africano notificó un total de 18.922 casos sospechosos de MPXV, incluyendo 1.007 muertes. En lo que va de 2024 se han notificado 4.488 casos en el país y se han reportado un total de 279 muertes.

El brote de Kamituga

Se cree que la nueva variante surgió recientemente, en algún momento entre julio y septiembre de 2023, primero en animales y luego saltó a los humanos. A medida que se propagó en Kamituga, adquirió nuevas mutaciones que la ayudaron a extenderse. Hasta el momento se han confirmado 108 casos, y casi 30 % de ellos se dieron entre trabajadores sexuales, lo que sugiere que el virus se propaga de manera similar a la variante mutante que causó un importante brote en 2022.

Alrededor de 85 % de las personas infectadas tenían lesiones genitales, mientras que 10 % fueron hospitalizadas y dos murieron. El análisis genético del virus reveló un linaje de las cepas Clade I secuenciadas previamente en la RDC.