¿Dulce o salado?

¿Alterar la actividad en el centro emocional del cerebro puede eliminar el antojo natural por lo dulce?

Una nueva investigación en ratones ha revelado que el deseo subyacente del cerebro por lo dulce, y su desagrado por lo amargo, se pueden eliminar mediante la manipulación de las neuronas en la amígdala, el centro de la emoción del cerebro.

El estudio mostró que eliminar la capacidad de un animal para ansiar o despreciar un sabor no tuvo impacto en su capacidad para identificarlo. Los resultados sugieren que el complejo sistema del gusto del cerebro, que produce una serie de pensamientos, recuerdos y emociones cuando degustamos alimentos,  está formado en realidad por unidades discretas que se pueden aislar de forma individual, modificándolas o eliminándolas  por completo. La investigación apunta a nuevas estrategias para comprender y tratar los trastornos de la alimentación, incluida la obesidad y la anorexia nerviosa.

La investigación se publicó en la revista científica  Nature.

"Cuando nuestro cerebro detecta un sabor, no sólo identifica su calidad, sino que provoca un sinfín de señales neuronales que vinculan esa experiencia a su contexto, el valor hedónico, los recuerdos, las emociones y los demás sentidos, para producir una respuesta coherente", según Charles Zuker S., investigador principal en el Instituto del Comportamiento de Columbia y autor principal del artículo.

El estudio expuesto se basa en los primeros trabajos del Dr. Zuker y su equipo para mapear el sistema de sabor del cerebro. Anteriormente, los investigadores revelaron que cuando la lengua se encuentra con uno de los cinco sabores - dulce, agrio, salado, amargo o umami – las células especializadas en la lengua envían señales a las regiones especializadas del cerebro con el fin de identificar el sabor, y provocar  las acciones y comportamientos apropiados.

Agrio, Salado, Amargo, Umami, Dulce

Para arrojar luz sobre esa experiencia, los científicos se centraron en el  sabor dulce y amargo y en la amígdala, una región del cerebro conocida por su importancia para hacer juicios de valor acerca de la información sensorial. Investigaciones anteriores del Dr. Zuker, profesor en la Universidad de Columbia, y de otros investigadores, habían mostraron que la amígdala se conecta directamente a la corteza neuronal que se correlaciona con el sentido del gusto.

"Nuestro trabajo anterior reveló una clara división entre las regiones dulces y amargas de la corteza cerebral", dijo Li Wang,  investigador postdoctoral en el laboratorio de Zuker y primer autor del artículo. "Este nuevo estudio demostró que la misma división continuó hasta el final en la amígdala. Esta segregación entre las regiones dulces y amargas, tanto en la corteza correlacionada con el sabor, como en la amígdala, significa que estas regiones del cerebro se podrían manipular de forma independiente y controlar cualquier cambio resultante en el comportamiento."

Los científicos realizaron varios experimentos en los que las conexiones desde las neuronas relacionadas con el sabor dulce o amargo hasta la amígdala se modificaron  artificialmente, al igual que si utilizáramos un  interruptor de la luz. Cuando las conexiones dulces se activaron, los animales respondieron al agua como si fuera azúcar. Y mediante la manipulación de los mismos tipos de conexiones, los investigadores pudieron  incluso cambiar la calidad percibida de un sabor, transformando el sabor dulce en aversivo, o el sabor amargo en atractivo.

Como contraste, cuando los investigadores desactivaron  las conexiones de la amígdala, pero dejaron intacta la parte de la corteza cerebral correlacionada con el sabor, los ratones todavía podían reconocer y distinguir el sabor dulce del amargo, pero ahora carecían de las reacciones emocionales básicas, como la preferencia por el azúcar o la aversión a lo amargo.

"Sería como tomar un bocado de su pastel de chocolate favorito, pero sin que se derivara ningún placer" según el Dr. Wang. "Tras unos bocados, podría dejar de comerlo, sin sentir la ansiedad de acabártelo hasta las migajas”.

Por lo general, la identidad de un alimento y el placer que se siente  al comerlo se entrelazan. Pero los investigadores demostraron que estos componentes pueden aislarse entre sí y luego manipularse por separado. Esto sugiere que la amígdala podría ser  un área con un enfoque prometedor al buscar estrategias para tratar los trastornos alimentarios.

En el futuro inmediato, los Dres. Zuker y Wang se dedicarán a explorar regiones cerebrales adicionales que desempeñan papeles críticos en el sistema del gusto. Por ejemplo, la corteza del sabor también se vincula directamente a las regiones involucradas en las acciones motoras, el aprendizaje y la memoria.

"Nuestro objetivo es obtener el mapa completo de cómo esas regiones añaden significado y contexto al gusto", según el Dr. Wang. "Esperamos que nuestras investigaciones ayuden a descifrar cómo el cerebro procesa la información sensorial y como enriquece nuestras experiencias sensoriales."

Basado en: Li Wang, Sarah Gillis-Smith, Yueqing Peng, Juen Zhang, Xiaoke Chen, C. Daniel Salzman, Nicholas J. P. Ryba, Charles S. Zuker. The coding of valence and identity in the mammalian taste system. Nature, 2018; DOI: 10.1038/s41586-018-0165-4

Y en la información de  The Zuckerman Institute at Columbia University. 

Olor y sabor

La relación entre los sentidos del gusto y el olfato nos ayudan a interpretar el mundo químico, aunque a la mayoría de nosotros nos resulte poco intuitivo.

El gusto y el olfato son sentidos diferenciados, con sus propios órganos receptores, pero están íntimamente entrelazados. Los sabores, generados por los químicos en los alimentos, son detectados por las papilas gustativas, que consisten en células sensoriales especiales. Cuando se estimulan, estas células envían señales a áreas específicas del cerebro, lo que nos hace conscientes de la percepción del gusto. Del mismo modo, las células especializadas en la nariz recogen odorantes, moléculas de olor en el aire. Los olores estimulan las proteínas receptoras que se encuentran en cilios similares a pelos en las puntas de las células sensoriales, un proceso que inicia una respuesta neural. En definitiva, los mensajes sobre el gusto y el olfato convergen, lo que nos permite detectar los sabores de los alimentos.

Diagrama de receptores de olor y sabor

Imagen: Lydia V. Kibiuk, Baltimore, MD; Devon Stuart, Harrisburg, PA

Así como el sonido es la percepción de los cambios en la presión del aire y la vista, la percepción de la luz, los sabores y los olores son la percepción de los químicos en el aire o en nuestros alimentos. Estos sentidos de olor y sabor, separados con sus propios órganos receptores, están, sin embargo, íntimamente entrelazados.

Esta estrecha relación es más evidente en la forma en que percibimos los sabores de los alimentos. Como puede atestiguar cualquier persona con un resfriado, la comida "sabe" diferente cuando el sentido del olfato se ve afectado. En realidad, lo que realmente se está viendo afectado es el sabor de la comida o la combinación de sabor y olor. Eso se debe a que solo se detectan los sabores, no los olores de los alimentos. El gusto en sí mismo se centra en distinguir los productos químicos que tienen un sabor dulce, salado, agrio, amargo o umami. Sin embargo, las interacciones entre los sentidos del gusto y el olfato realzan nuestras percepciones de los alimentos que comemos.

Los sabores, los químicos en los alimentos, son detectados por las papilas gustativas, estructuras especiales incrustadas dentro de pequeñas protuberancias en la lengua llamadas papilas. Otras papilas gustativas se encuentran en la parte posterior de la boca y en el paladar. Cada persona tiene entre 5,000 y 10,000 papilas gustativas. Cada papila gustativa consta de 50 a 100 células sensoriales especializadas, que son estimuladas por estimulantes tales como azúcares, sales o ácidos. Cuando se estimulan las células sensoriales, hacen que las señales se transfieran a los extremos de las fibras nerviosas, que envían impulsos a lo largo de los nervios craneales a las regiones del sabor en el tronco encefálico. A partir de aquí, los impulsos se transmiten al tálamo y a un área específica de la corteza cerebral, lo que nos hace conscientes de la percepción del gusto.

Las moléculas de olor en el aire, llamadas odorizantes, son detectadas por neuronas sensoriales especializadas ubicadas en un pequeño parche de membrana mucosa que recubre el techo de la nariz. Los axones de estas células sensoriales pasan a través de perforaciones en el hueso que los recubre y entran en dos bulbos olfatorios alargados que yacen en la parte inferior del lóbulo frontal del cerebro.

Los olores estimulan las proteínas receptoras que se encuentran en cilios similares a pelos en las puntas de las células sensoriales, un proceso que inicia una respuesta neural. Un odorante actúa sobre más de un receptor, pero lo hace en diversos grados. De manera similar, un solo receptor interactúa con más de un odorante diferente, aunque también en diversos grados. Por lo tanto, cada odorante tiene su propio patrón de actividad, que se establece en las neuronas sensoriales. Este patrón de actividad se envía al bulbo olfatorio, donde otras neuronas se activan para formar un mapa espacial del olor. La actividad neuronal creada por esta estimulación pasa a la corteza olfativa primaria en la parte posterior del área inferior, u orbital, del lóbulo frontal. La información olfativa luego pasa a las partes adyacentes de la corteza orbital, donde la combinación de información de olor y sabor ayuda a crear la percepción del sabor.

Ver: https://amtoral.blogspot.com.es/2017/08/la-neurociencia-del-olor-una-perspectiva.html

y  http://amtoral.blogspot.com.es/2017/10/la-textura-de-los-alimentos-nos-gusta.html

Basado en http://www.brainfacts.org/thinking-sensing-and-behaving/taste/2012/taste-and-smell