Desde hace décadas, la serotonina se conoce como la «hormona de la felicidad» del cerebro; así, unos niveles bajos de serotonina suelen asociarse con la depresión, y los medicamentos como los ISRS se consideran principalmente como medios para aumentar dichos niveles. Aunque estas ideas contienen una pizca de verdad, simplifican considerablemente las relaciones biológicas. Un nuevo estudio sobre la serotonina y el estado de ánimo, publicado en «Nature Neuroscience», revela un sistema serotoninérgico mucho más complejo. En el estudio, los investigadores descubrieron que las neuronas productoras de serotonina no funcionan simplemente como un conjunto de células independientes que difunden el mismo mensaje químico por todo el cerebro. En cambio, grupos de estas neuronas pueden interactuar entre sí e inhibirse mutuamente, lo que da lugar a un sistema dinámico en el que diferentes «equipos» productores de serotonina pueden competir por el control. Este descubrimiento podría cambiar radicalmente la forma en que los científicos entienden el papel de la serotonina en el estado de ánimo, el comportamiento, la toma de decisiones y los trastornos psiquiátricos; sugiere que la serotonina funciona menos como un simple regulador de volumen y más como una sofisticada red de toma de decisiones.
La antigua visión de la serotonina
La serotonina, también conocida como 5-HT, es un neurotransmisor, es decir, una sustancia química que facilita la comunicación entre las neuronas. Las neuronas productoras de serotonina se concentran principalmente en estructuras del tronco encefálico, los denominados núcleos del rafe, aunque sus ramificaciones se extienden por amplias zonas del cerebro. Dado que la serotonina influye en tantas funciones diferentes, se asocia a un amplio espectro de experiencias humanas, entre las que se incluyen el estado de ánimo, la ansiedad, el apetito, el sueño, la motivación, el aprendizaje, las emociones y el comportamiento. Esta amplitud también ha contribuido a la idea generalizada de que la serotonina es, en esencia, un sistema con una función principal. Sin embargo, el cerebro rara vez funciona de esta manera.
Al igual que el sistema inmunitario no consiste en una única señal química, el sistema serotoninérgico abarca muchas poblaciones diferentes de neuronas, conexiones y receptores. Las distintas neuronas serotoninérgicas pueden proyectarse hacia diferentes áreas del cerebro y participar en distintos tipos de procesamiento de la información. La nueva investigación aporta pruebas de que las propias neuronas productoras de serotonina también interactúan de una forma más organizada de lo que se creía hasta ahora.
Las neuronas serotoninérgicas no actúan necesariamente por sí solas
En el estudio actual, los investigadores se centraron en las neuronas serotoninérgicas del tronco encefálico y utilizaron diversos enfoques experimentales, entre ellos la electrofisiología, la imagenología celular, la optogenética, los experimentos conductuales, la modelización matemática y las simulaciones por ordenador. Lo que descubrieron puso en tela de juicio una suposición importante. Hasta ahora, los científicos partían generalmente de la base de que las neuronas serotoninérgicas individuales funcionaban de forma relativamente independiente unas de otras. Aunque había indicios de que las neuronas serotoninérgicas pudieran estar conectadas entre sí, ahora los investigadores han podido demostrar la existencia de interacciones directas entre ellas. Y estas interacciones no son meramente aleatorias.
Los investigadores encontraron indicios de que determinados grupos —o conjuntos— de neuronas serotoninérgicas pueden presentar patrones de actividad propios. Estos grupos pueden influir en la liberación de serotonina en determinadas áreas del cerebro. Aún más fascinante es que los grupos pueden competir entre sí. Cuando un conjunto de neuronas serotoninérgicas se vuelve muy activo, puede reducir considerablemente la liberación de serotonina de otro conjunto menos activo. Los investigadores describen esto como un principio similar al de «el ganador se lo lleva todo». Imaginemos una sala llena de personas que intentan decidirse entre dos opciones. Al principio se expresan opiniones diversas. Sin embargo, cuando un grupo se vuelve cada vez más dominante, silencia las voces rivales hasta que una opción se impone de forma efectiva. Algo conceptualmente similar podría estar ocurriendo en algunas partes del sistema de la serotonina. Se trata de una imagen muy diferente a la idea de que los niveles de serotonina son simplemente «altos» o «bajos».
En el caso de la serotonina, puede que se trate más de la acción que de las emociones
Es aquí donde los hallazgos resultan especialmente fascinantes. Si diferentes grupos de neuronas serotoninérgicas pueden activarse en distintas circunstancias —y pueden suprimir a los grupos rivales—, es posible que el sistema serotoninérgico participe en algo mucho más complejo que la mera regulación de si nos sentimos felices o tristes. En cambio, podría ayudar al cerebro a sopesar opciones contrapuestas y a determinar cómo reaccionamos ante ellas.
Veamos un ejemplo sencillo. Imagina que estás en lo alto de un trampolín y decides si saltar o no. O que te diriges a un callejón oscuro a altas horas de la noche y decides si seguir adelante. Incluso una decisión cotidiana —si una situación parece lo suficientemente segura como para acercarte a ella o si sería mejor retirarte— requiere que el cerebro integre una compleja mezcla de información, entre las que se incluyen experiencias pasadas, el peligro percibido, las expectativas, las posibles recompensas y consecuencias, así como las circunstancias actuales.
Los circuitos estudiados por los investigadores podrían desempeñar un papel en este tipo de procesamiento y contribuir a que las señales contrapuestas en el cerebro influyan en qué reacción acaba imponiéndose. En este sentido, es posible que la serotonina no se limite a comunicar al cerebro cómo se siente. También podría contribuir a moldear la reacción del cerebro ante lo que se le presenta.
Por qué «ganar» no equivale necesariamente a una señal positiva
Esta distinción es importante. Cuando los investigadores describen a un grupo de neuronas de serotonina como «ganadoras», se podría suponer fácilmente que el grupo ganador representa un estado emocional positivo. Sin embargo, eso no es lo que muestra la investigación. «El ganador se lo lleva todo» se refiere a un proceso matemático, no a una valoración emocional. El cerebro puede tener varias señales neuronales que compiten entre sí y que representan distintos aspectos de una situación, y estos circuitos podrían contribuir a que un patrón de actividad prevalezca sobre otro. El patrón que prevalezca dependerá de la información que llegue al circuito, así como de las circunstancias concretas.
Esto podría explicar por qué la serotonina puede intervenir en comportamientos aparentemente opuestos. La serotonina no es intrínsecamente buena ni mala. Sus efectos dependen de dónde, cuándo, en qué cantidad y a través de qué circuito neuronal actúa. Esta complejidad es uno de los hallazgos más importantes de las neurociencias modernas: los efectos de un neurotransmisor no siempre se pueden comprender simplemente preguntándose si hay más o menos cantidad del mismo.
La serotonina y el estado de ánimo: Por qué esto es importante para la depresión
Este descubrimiento podría tener, en última instancia, repercusiones en la psiquiatría, especialmente en lo que respecta a la depresión, pero es importante no sobrevalorar los resultados. Los investigadores no han identificado la causa de la depresión, ni han descubierto un único «circuito de la depresión», ni han desarrollado un nuevo método de tratamiento. En cambio, han revelado un mecanismo hasta ahora subestimado a través del cual grupos de neuronas serotoninérgicas interactúan entre sí y se regulan mutuamente.
Este hallazgo podría, en última instancia, influir en la forma en que se diseñan los tratamientos psiquiátricos. Los ISRS aumentan, en general, la transmisión de señales de serotonina en todo el cerebro, donde la serotonina interviene en muchos circuitos diferentes. Si los científicos logran determinar qué circuitos de serotonina contribuyen a determinados síntomas o comportamientos, los futuros tratamientos podrían actuar de forma más específica sobre esas vías, en lugar de limitarse a aumentar o reducir los niveles de serotonina en todo el cerebro. Se trata de una vía prometedora, pero la ciencia aún no ha llegado a ese punto.
Por qué estos hallazgos también cuestionan la teoría del «desequilibrio químico»
Quizá una de las repercusiones más trascendentales de esta investigación sea que cambia nuestra perspectiva sobre la explicación tan extendida de la depresión como un «desequilibrio químico». La idea de que la depresión se debe simplemente a una falta de serotonina siempre ha sido una simplificación excesiva. La depresión es un cuadro clínico complejo en el que intervienen la genética, los circuitos cerebrales, la biología del estrés, el aprendizaje, el entorno, el comportamiento y numerosos sistemas biológicos que interactúan entre sí. Sin duda, la serotonina desempeña un papel. Sin embargo, la naturaleza exacta de ese papel es mucho más compleja que el simple hecho de que haya una cantidad insuficiente de este neurotransmisor, y este estudio respalda esta idea.
El cerebro no funciona como una bañera en la que los niveles de serotonina son o bien demasiado bajos o bien demasiado altos. En cambio, las neuronas serotoninérgicas están integradas en redes en constante cambio. Reciben información, interactúan entre sí, influyen en otras regiones y modifican su efecto en función del circuito en el que participan. El neurotransmisor es solo una parte del conjunto, mientras que la red constituye la parte más importante.
Un sistema de serotonina más complejo
Quizá la forma más sencilla de ilustrar este descubrimiento sea imaginar el cerebro como una gran orquesta. Antes, tal vez nos imaginábamos la serotonina como un director de orquesta que simplemente subía o bajaba el volumen general. Las nuevas investigaciones apuntan a algo mucho más complejo. Es posible que los distintos grupos de neuronas serotoninérgicas funcionen como diferentes secciones de la orquesta, cada una de las cuales genera patrones de actividad propios. Se comunican entre sí, y un grupo puede llegar a ser dominante, mientras que suprime a otro. El resultado no depende simplemente de la cantidad de serotonina presente, sino de qué neuronas están activas, cuándo lo están y cómo se influyen mutuamente. Esta visión más matizada podría ayudar a explicar por qué una variación en los niveles de serotonina puede tener efectos muy diferentes según la persona, la región cerebral afectada y las circunstancias.
Aún queda mucho por aprender. Algunos de los experimentos conductuales fueron relativamente artificiales, y los investigadores tienen previsto estudiar si estos patrones también se dan en comportamientos más naturales en modelos animales. Esta distinción es importante: el descubrimiento de un mecanismo en el cerebro de un ratón no implica automáticamente cómo funciona ese mecanismo en los seres humanos ni qué papel podría desempeñar en enfermedades como la depresión. Las investigaciones futuras deberán aclarar cómo se comportan estos circuitos en situaciones naturales, cómo interactúan con otros sistemas cerebrales y si existen patrones similares en los seres humanos. Solo entonces los científicos sabrán si este descubrimiento podría conducir, en última instancia, a una mejor comprensión de los trastornos psiquiátricos o a métodos de tratamiento más específicos.
Reconsiderar nuestro conocimiento sobre la serotonina
Lo más interesante de este estudio no es que los científicos hayan «desentrañado» de repente la serotonina —no lo han hecho—. En cambio, han descubierto un nuevo nivel de complejidad en un sistema que antes creíamos comprender relativamente bien. La serotonina no es simplemente una hormona de la felicidad que circula por el cerebro. Forma parte de una compleja red de neuronas capaz de ordenar señales contrapuestas, regular determinadas regiones cerebrales e influir en la forma en que el cerebro reacciona al mundo que nos rodea.
Esto cambia las preguntas que deben plantearse los científicos. En lugar de limitarse a preguntar: «¿Tengo suficiente serotonina?», los investigadores se interesan cada vez más por saber qué neuronas de serotonina están activas, hacia dónde envían sus señales, cómo interactúan con otras neuronas y qué ocurre cuando un circuito predomina sobre otro. Estas preguntas podrían conducir, en última instancia, a una comprensión más profunda de la depresión, la ansiedad y otros trastornos psiquiátricos —y, posiblemente, a métodos de tratamiento que no actúen mediante una modificación general de los niveles de serotonina en el cerebro, sino mediante la influencia selectiva de los circuitos en los que la serotonina ejerce realmente su efecto.
La historia de la serotonina es mucho más compleja que el sencillo modelo de «más o menos» al que nos hemos acostumbrado. Y aunque aún queda mucho por descubrir, esta complejidad podría, en última instancia, acercar a los científicos a una mejor comprensión de cómo funciona realmente el cerebro —y los trastornos que lo afectan—.
