Refuerzos

Naturaleza de los sistemas motivacionales

Los sistemas motivacionales forman parte de los procesos reguladores de la homeostasis y permiten a los individuos adaptarse a los cambios internos y/o externos, siendo su objetivo final satisfacer necesidades específicas. La motivación es lo que pone en marcha el organismo. Cuando se produce un desequilibrio homeostático, el estado motivacional cambia y las condiciones internas orientan al organismo hacia un objetivo o hacia un incentivo externo. Podemos hablar de motivación reguladora (homeostática) cuando el objetivo es terminar con un desequilibrio homeostático interno como el hambre, la sed o una inadecuada temperatura corporal. La motivación es no reguladora (incentiva) cuando está dirigida a conseguir incentivos externos que tienen propiedades incentivas intrínsecas, como el sexo, la curiosidad y otras motivaciones secundarias. Las motivaciones homeostáticas e incentivas interaccionan entre sí. Si una es débil, la otra tiene que ser fuerte para iniciar una conducta motivada. Una motivación fuerte aumenta el atractivo de un incentivo débil, a la vez que un incentivo especialmente atractivo aumenta la fuerza de una motivación.
     Los refuerzos son estímulos que pueden aumentar la frecuencia de una conducta concreta. Hablamos de refuerzos positivos cuando generan consecuencias positivas y de refuerzos negativos cuando hacemos desaparecer consecuencias negativas. Los refuerzos pueden inducir sentimientos subjetivos de placer y contribuir a la generación de emociones positivas. El procesamiento de la información reforzante puede ayudar a establecer un sistema de valores y de referencia para la toma de decisiones.

El sustrato nervioso del refuerzo

En 1954, Olds y Milner descubrieron que la estimulación eléctrica de ciertas zonas cerebrales puede actuar como un reforzador muy potente. El experimento surgió como consecuencia de una observación hecha a partir de un error en un experimento no relacionado. Consistió en conectar un electrodo en una determinada área cerebral de una rata, conectado por cable a una palanca en un lado de la jaula, de tal manera que al presionarla se efectuaba una descarga eléctrica en la zona cerebral.

La autoadministración de estimulación eléctrica cerebral recibe el nombre de Autoestimulación Eléctrica Intracraneal (AEIC). La AEIC provoca respuestas instrumentales, persistentes y de rápida extinción. La respuesta depende del área cerebral estimulada, diferenciando entre el sistema del haz prosencefálico medial y el sistema del córtex prefrontal. Además, también depende de la potencia de la estimulación eléctrica.

La AEIC tienen el mismo sustrato neuroanatómico que la estimulación por reforzadores naturales. La extrapolación a humanos se ha comprobado a nivel del sustrato neuroanatómico y de las sensaciones que produce: sensaciones corporales de bienestar, excitación sexual, cambios positivos en el humor y en el estado de ánimo y disminución de la sensación de dolor, miedo y ansiedad.

El sistema mesolímbico es el responsable del componente reforzante. El área tegmental ventral (ATV) produce dopamina, que envía al núcleo accumbens y a la corteza prefrontal mediante las vías mesolímbica (para el refuerzo inmediato) y mesocortical (para el refuerzo a largo plazo).

La imagen muestra el haz prosencefálico medial (HPM) y sus tres vías de funcionamiento: los axones ascendentes (rojo), los axones descendentes (verde) y los circuitos locales hipotalámicos (amarillo). La estimulación eléctrica reforzante del HPM, las drogas adictivas y los reforzadores naturales provocan la liberación de dopamina en el núcleo accumbens.

Esta gráfica muestra los resultados de un experimento de motivación incentiva con reforzadores naturales en ratas. En la parte de la izquierda (puntos A-B), la rata juega en la rueda y libera dopamina porque está disfrutando. La parte de la derecha (puntos C-G) es el resultado de exponerla a una motivación incentiva como una pareja sexual, que supone un reforzador natural. Para ello se crea una situación en que la rata tiene contacto visual con la pareja a través de una pared transparente, pero no puede acceder a ella. En los puntos E y F se observa un importante aumento de dopamina en el núcleo accumbens debido a la anticipación producida por la exposición a una pareja en celo a través de la pared de la jaula. Una vez quitado el obstáculo, las ratas copulan (puntos G) y se produce un aumento de dopamina más fuerte todavía.

En este caso se usa un reforzador natural como la comida para poner a prueba la motivación homeostática. Se puede observar como la liberación de dopamina aumenta durante la ingesta, especialmente bajo previa privación.
Si estimulamos el núcleo accumbens con agonistas dopaminérgicos condicionamiento de preferencia por el lugar y una facilitación de la conducta de AEIC. Respecto al condicionamiento de preferencia por el lugar existe el siguiente experimento:

En primer lugar, se acostumbra a la rata a vivir en una de las dos salas de la jaula, de manera que no tiene acceso a la otra. A esta otra sala sólo se le permite acceder cada cierto tiempo. Poco después de que entre, se le proporciona una cantidad limitada de una sustancia adictiva. A medida que gana tolerancia, cada vez se le suministra más cantidad, para que mantenga su atractivo placentero. De esta manera, cada vez que se le da acceso a la otra sala, la rata la reconoce fácilmente por los detalles y su cerebro comienza a liberar sustancias para compensar el efecto de la sustancia adictiva. Finalmente, si le administramos la sustancia en la sala donde no se la habíamos dado nunca, la rata colapsa e incluso puede morir. Esto se debe a que su cerebro no ha liberado ninguna sustancia compensatoria, ya que ese proceso está condicionado al contexto de la otra sala. Es decir, ha desarrollado una preferencia por la otra sala para recibir las dosis de la sustancia.

Por último, puede observarse en esta gráfica como los agonistas de la dopamina reducen el umbral de AEIC, mientras que los antagonistas lo aumentan.

Motivación incentiva y adicción

La adicción es un estado crónico caracterizado por la compulsión por tomar una droga y la pérdida de control sobre su autoadministración en detrimento de la búsqueda de otros reforzadores. Dejar de consumir una droga a la que se es adicto produce las características fisiológicas contrarias a las de la droga consumida. La adicción se inicia por la estimulación producida por las cualidades hedónicas de una sustancia adictiva. Su consumo desencadena una conducta instrumental para obtener más y consumirla, lo cual implica un consumo creciente de la misma sustancia. Se trata de un aprendizaje instrumental reforzado en el que la vía dopaminérgica mesolímbica es crítica. A tal efecto, la inmediatez del efecto reforzante es muy importante. Frente a otras recompensas que lleva más tiempo y esfuerzo conseguir, una que sea inmediata implica mayor riesgo de adicción. Además, el efecto reforzante a corto plazo lleva al individuo a ignorar el efecto negativo a largo plazo. La anticipación de la sustancia es de por sí un reforzador positivo, ya que inicia el aumento en el nivel de dopamina, que momentos después culminará con la consumición de la sustancia. Este efecto es fruto del condicionamiento (por ejemplo, del condicionamiento de preferencia de lugar). En cuanto a refuerzos negativos hay que destacar dos. En primer lugar, las sustancias adictivas tienen efectos ansiolíticos. Su consumo hace que el individuo se sienta mejor al retirarle posibles estados negativos, lo cual refuerza su consumo. Y en segundo lugar, una vez consumida la sustancia, volver a consumirla es la manera más rápida de reducir el síndrome de abstinencia.
Los mecanismos neurales que se activan son comunes en todas las drogas adictivas. Se trata del sistema dopaminérgico mesolímbico con la participación de sistemas de opiáceos endógenos. Sin embargo, aunque la dopamina es necesaria, no es suficiente. Además, el refuerzo no siempre equivale a placer como experiencia cognitiva. La administración repetida de una droga genera cambios en el sistema nervioso central (SNC). Estas neuroadaptaciones pueden generar el cierre y la apertura de receptores. Al cerrarlos pierde sensibilidad y se produce un aumento de tolerancia, mientras que al abrirlos gana sensibilidad y se produce una sensibilización. La tolerancia implica una disminución de receptores dopaminérgicos (D1) y por lo tanto una disminución en la transmisión de dopamina. Esto es consecuencia del intento del organismo por compensar el efecto de la droga. Una vez se ha desarrollado la tolerancia, la retirada de la droga provocará los síntomas contrarios a los de la propia droga. Es el llamado síndrome de abstinencia. Tanto la tolerancia como el síndrome de abstinencia empujan al individuo a desarrollar dependencia de la sustancia. Sin embargo, la dependencia debe distinguirse de la adicción. El consumo por dependencia se realiza para evitar el efecto negativo de no tomar la droga, mientras que el consumo por adicción se realiza para obtener el refuerzo positivo. Además de los síntomas fisiológicos contrarios que produce el síndrome de abstinencia, éste también produce síntomas emocionales y motivacionales como la anhedonia y la disforia. La anhedonia consiste en la incapacidad de experimentar placer y la disforia en irritabilidad acompañada de ansiedad y/o depresión. Por otro lado, la sensibilización suele desarrollarse cuando la droga se consume intermitentemente, y puede manifestarse incluso meses después del último contacto con ésta.
En ausencia de la droga, el adicto manifiesta deseo o ansia por volver a experimentar sus efectos. Es lo que se conoce como craving. Los estímulos asociados al consumo de la droga adquieren un gran valor incentivo y se establecen memorias emocionales positivas. Estos estímulos incrementan la actividad del núcleo accumbens, la corteza prefrontal y orbitofrontal y la amígdala. La recaída implica la activación del sistema dopaminérgico mesolímbico.

Como muestra la imagen, los estímulos asociados a la ingesta de la droga, las claves contextuales, también pueden desencadenar un síndrome de abstinencia. La visión de la droga, el ambiente social y la parafarnalia de autoadministración, son ejemplos de estos estímulos asociados. Aunque el individuo detenga la ingesta de la droga y deje de experimentar los efectos de ésta, al volver a entrar en contacto con los estímulos asociados, reactivará los sistemas de compensación homesostática. Esto se debe a que tiene condicionado que poco después de la presentación de estos estímulos va a venir el consumo de la sustancia.

Drogas

Muchas sustancias adictivas se consumen con frecuencia a pesar de su ilegalidad y otras incluso están legalizadas. Es el caso de drogas lícitas como el alcohol, el tabaco, el café y el té; y de drogas ilícitas como los opioides (morfina, metadona, heroína), los depresores del sistema nervioso central (barbitúricos, benzodiacepinas), los psicoestimulantes (cocaína, crack, bazooko, anfetaminas), los canabinoides (marihuana, hachís), los alucinógenos (LSD), los inhalantes (solventes orgánicos) y los esteroides anabolizantes.

Alcohol

El alcohol es la droga de la que más se abusa actualmente. Consumido desde tiempos remotos, presenta un grave problema social a nivel mundial y que afecta a todas las edades a partir de la adolescencia. La adicción al alcohol deriva en el alcoholismo, una enfermedad crónica, progresiva y a menudo mortal. El alcoholismo es un trastorno primario y no un síntoma de otras enfermedades o problemas emocionales. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), se trata de alcoholismo si la ingesta diaria es superior a los 50 gramos en el caso de la mujer o a los 70 gramos en el del hombre.

El alcohol etílico (etanol), es una molécula muy pequeña (CH3CH2OH) derivada de la fermentación de carbohidratos vegetales. Tanto el etanol como su metabolito, el acetaldehido, son altamente tóxicos y producen una serie de reacciones bioquímicas y alteraciones en todo el organismo. Su consumo crónico produce alteraciones hepáticas y cardiovasculares.
     La facilitación que el alcohol hace a nivel agudo sobre el receptor GABA-A está relacionada con sus propiedades sedantes, ansiolíticas, relajantes e hipnóticas. El etanol potencia la acción inhibidora del receptor GABA-A. Además, actúa como antagonista no competitivo del receptor NMDA de los aminoácidos excitadores (glutamato y aspartato). Como las demás drogas adictivas, activa la vía dopaminérgica mesolímbica. Sus efectos son bifásicos. Mientras que en dosis bajas es estimulante, en dosis más altas actúa como depresor con efectos sedantes, y puede llegar a producir efectos hipnóticos productores de sueño, anestesia y la muerte del individuo. Si el consumo es crónico, provoca neuroadaptaciones y efectos neurotóxicos. Genera adicción, tolerancia y síndrome de abstinencia, además de importantes alteraciones en los procesos de aprendizaje y memoria que pueden ser permanentes. El síndrome de abstinencia alcohólico puede ser muy grave. Los síntomas están relacionados con una disminución de la actividad gabaérgica, una hiperactividad NMDA y noradrenérgica y una activación de los sistemas cerebrales que regulan las respuestas al estrés.

En la imagen se muestra un niño afectado por el síndrome de alcoholismo fetal (SAF), producido por la ingesta de alcohol de la madre durante el embarazo. El niño no sólo aparenta anormalidad, sino que su cerebro está infradesarrollado y en muchos casos los afectados sufren severos retrasos mentales. Puede verse en la imagen cómo el cerebro del niño afectado por el SAF (abajo a la derecha) no presenta las circunvoluciones características del cerebro de un niño normal (abajo a la izquierda).

Artículo sobre el alcoholismo

Tabaco

El humo del tabaco contiene nicotina, la droga responsable de la adicción a fumar. En EEUU, más de 400.000 personas mueren al año debido a enfermedades producidas por el tabaco. El humo de los cigarrillos contiene más de 4.000 compuestos, de los cuales 400 son toxinas conocidas y 43 provocan cáncer. El humo que se desprende de un cigarro encendido representa aproximadamente el 85% del humo que generan los fumadores. Sus efectos tóxicos afectan a diversos sistemas: al sistema nervioso, produciendo una disminución de la capacidad de concentración y mareos; al sistema respiratorio, produciendo alteración del olfato, irritación de la mucosa, disminución de la capacidad respiratoria, EBOC y cáncer de pulmón; al sistema circulatorio, produciendo taquicardia, hipertensión y ateroesclerosis; y al aparato digestivo, produciendo irritación de la mucosa, hiporexia e irritación gástrica.

La nicotina es una amina presente en la planta del tabaco (nicotiana tabacum). Es agonista de los receptores nicotínicos de la acetilcolina. La nicotina pasa a la sangre desde los pulmones y se distribuye por diferentes tejidos, especialmente el sistema nervioso central, los riñones, las glándulas suprarrenales, el hígado y el bazo. Se calcula que la nicotina fumada llega al cerebro en menos de 20 segundos. Además, cruza la placenta, produciendo efectos teratogénicos, y puede encontrarse en la leche materna.

La nicotina actúa sobre receptores nicotínicos y afecta de manera directa e indirecta la actividad de las neuronas dopaminérgicas, incrementando la liberación de dopamina en el núcelo accumbens. En humanos, a nivel agudo, la nicotina disminuye la ansiedad y aumenta la activación. El consumo crónico va ligado al desarrollo de tolerancia y el síndrome de abstinencia es básicamente emocional y motivacional.

Opiáceos

El opio es la resina de una planta de la familia de las papaveráceas, como la amapola, llamada Papaver Somniferum por sus propiedades inductoras de somnolencia. Las sustancias opioides se caracterizan fundamentalmente por causar analgesia y euforia. Entre los derivados del opio que tienen estos efectos destacan la morfina, la codeína y la tebaína. Existen otras sustancias de elaboración sintética como la heroína. Según dónde actúen, producen unos efectos u otros. Sobre la SGP producen analgesia; sobre el área preóptica, hipotermia; sobre la formación reticular mesencefálica, sedación; y sobre el área tegmental ventral y el accumbens, refuerzo.
Los opiáceos son agonistas de los receptores opiáceos mu, delta y kappa. La actividad del receptor mu, y posiblemente del delta, mediatizan los efectos reforzantes, mientras que la actividad del kappa mediatiza los aversivos.

Psicoestimulantes

El clorhidrato de cocaína se obtiene de la pasta base de las hojas de coca. Éste puede convertirse en su forma base si se hierve en bicarbonato de sodio hasta que se evapora. Al residuo impuro de este proceso se le llama crack, que es la forma fumable y más potente de la cocaína, y una de las drogas más adictivas conocidas.

El contenido en cocaína de las hojas de coca es muy bajo, sólo un 2% de media. Si se administra masticándola directamente, su penetración en el cerebro el lenta y muy estable. En cambio, el crack, como normalmente se fuma o se inhalan los vapores que produce su calentamiento, pasa directamente de los pulmones al corazón y desde allí llega al cerebro muy rápidamente. En caso de ser esnifada, el viaje es más largo. Debe ataravesar los vasos sanguíneos de la nariz y llegar al corazón. Desde ahí va a los pulmones para oxigenarse después vuelve al corazón, donde se dispersa por el resto de órganos, incluyendo el sistema nervioso central. Por ello, la forma fumada es la más adictiva. La cocaína es un agonista indirecto de los receptores dopaminérgicos, inhibiendo la recaptación de dopamina.
     En humanos, los estudios de neuroimagen muestran que en una situación de abstinencia de larga duración a la cocaína se produce hipoactividad de la corteza prefrontal orbitofrontal, que contrasta la hiperactividad observada poco después del último consumo de la droga. La cocaína produce euforia, activación conductual, anorexia y disminución de la sensación de fatiga. Con el consumo crónico se puede inducir abstinencia con contenido emocional y motivacional. Junto con la heroína, la cocaína se considera el prototipo de droga adictiva.

Las anfetaminas no sólo inhiben la recaptación de dopamina, sino que además aumentan su liberación. El consumo crónico de anfetaminas y sus derivados pueden producir psicosis tóxicas y posiblemente neurodegeneración de las estructuras dopaminérgicas, en un grado superior al que produce la cocaína. La anfetamina y la metanfetamina son potentes drogas adictivas. Se utilizan para el tratamiento del ADHD y de la narcolepsia. Producen estado de activación, sensación de euforia, un incremento de la actividad del sistema nervioso simpático y efectos anorexígenos. Después de la euforia inicial se induce un estado pseudodepresivo producido por el vacío en los niveles de monoaminas. Con el consumo crónico producen tolerancia, sensibilización y síndrome de abstinencia de contenido emocional y motivacional.

Cannabinoides

Los principios psicoactivos de la planta Cannabis Sativa son los llamados cannabinoides, de los cuales hay más de ochenta, siendo el más caracterizado el THC. La marihuana y el hachís son dos de los principales derivados de esta planta. La marihuana se extrae de sus flores y hojas secas, mientras que el hachís se extrae de su resina. Los derivados de Cannabis actúan sobre los receptores cannabinoides modulando la liberación de ciertos neurotransmisores. Afectan al comportamiento motor, la secreción de hormonas adenohipofíticas, los procesos de aprendizaje y memoria, el sistema de la recompensa y analgesia cerebral, el control neurovegetativo y al desarrollo cerebral.
     Los canabinoides son agonistas de los receptores para cannabinoides CB1 (hipocampo, corteza y cerebelo) y CB2 (sistema inmunitario). La actividad de los CB1 mediatiza los efectos reforzantes y los CB2 están en su periferia. Hay varios cannabinoides endógenos, entre los cuales destaca la anandamida. Éstos pueden actuar como neuromoduladores o como neurotransmisores, con funciones que todavía no se conocen bien. Los efectos gratificantes que causan estas drogas parecen estar relacionados con la modulación que causan sobre los sistemas dopaminérgicos y opioides. En animales, la inyección de THC provoca un aumento en la liberación de dopamina en el núcleo accumbens, como ocurre con las demás drogas de abuso.  El consumo crónico produce neuroadaptaciones similares a las de las demás drogas. Además, hay interacciones funcionales entre los receptores cannabinoides y opioides. El THC es capaz de aumentar la liberación de opioides, como las encefalinas y la dinorfina.
     Los efectos agudos en humanos son: relajación y leve sensación de euforia, alteraciones de la percepción (sensacion de incremento de las capacidades sensoriales y alucinaciones), disminución de la coordinación motora y aumento del tiempo de reacción, alteraciones cognitivas (especialmente en la memoria corto plazo y en la capacidad de atención), megalomanía (especialmente si se consume en grupo), pánico (en dosis altas), psicosis tóxica (especialmente en individuos predispuestos que han tomado dosis altas) y disminución de la líbido en consumidores habituales, que puede venir acompañada de una reducción en los niveles de testosterona en hombres y de alteraciones del ciclo menstrual en mujeres.

Drogas de diseño

El concepto de drogas de diseño, o drogas de síntesis, es confuso, ya que comprende drogas que pueden tener un perfil psicofarmacológico diverso. Son drogas que se han creado en laboratorios clandestinos a partir de la modificación de la estructura química de otras drogas sintéticas o sustancias naturales, con el objetivo de introducirlas en el mercado ilegal.
     La MDMA (3,4-metilenodioximetanfetamina), también conocida por otros nombres como éxtasis, XTC, Adán, etc., es un buen ejemplo. Su estructura química se parece a algunos neurotransmisores, a la anfetamina (feniletilaminas) y a la mescalina. Se la clasifica como droga de diseño, alucinógeno, entactógeno, "club drug" (o dance drug) y un estimulante derivado de las anfetaminas. Tiene efectos sobre la transmisión serotoninérgica y dopaminérgica, siendo los primeros los más conocidos. Se une a los transportadores de estos neurotransmisores y los inactiva.
     Los efectos agudos (24h) de la MDMA consisten en un incremento inmediato de las concentraciones sinápticas de serotonina, principalmente, y también de dopamina y noradrenalina. Por ello, produce estimulación de los receptores postsinápticos. A las pocas horas produce agotamiento de serotonina al facilitar el vaciado de las vesículas sinápticas e impedir su síntesis. A largo plazo (>24h) produce neurotoxicidad. Disminuyen los niveles de serotonina y metabolitos y la densidad de transportadores y de terminales axónicos finos (neurodegeneración). Su toxicidad aguda produce efectos potencialmente mortales, como golpes de calor (hipertermia), hemorragias e infartos cerebrales, hepatitis aguda, fallo multiorgánico, coagulación vascular diseminada, rabdomiólisis, convulsiones, secreción inadecuada de ADH (hiponatremia) y síndrome serotoninérgico.

Éste es el resultado de un experimento con monos en el que se les suminstró 2 dosis de éxtasis durante 4 días. Puede observarse claramente el efecto neurodegenerativo a largo plazo.