Esta podría ser la típica pregunta entre amigos en una cena... Si os preguntaran qué priorizáis, ¿qué responderíais? Muy probablemente vuestra respuesta variaría dependiendo del momento en que os hicieran esta pregunta, ya que los humanos podemos posponer nuestras necesidades básicas hasta un cierto punto, y la sensación imperativa de cada necesidad va también cambiando, dependiendo de la edad y del estado hormonal y fisiológico. En todo caso, la pregunta implica que el cerebro tiene que ponderar continuamente cuál es la acción que en un determinado momento pasa a ser prioritaria. Tiene que existir alguna manera de medir cuál es el estado fisiológico y regular cuál es la necesidad principal. En humanos, una de las causas que puede llevar a la obesidad es la incapacidad de resistir al hambre, cosa que comporta comer compulsivamente hasta la sobrealimentación, y como consecuencia, obesidad con problemas de salud asociados.

Más allá de los humanos, entre comer, beber o buscar pareja, ¿qué prioriza un ratón? Y sobre todo, cómo lo hace su cerebro para detectar qué necesidades tiene cubiertas, y cuáles pasan a ser prioritarias. ¿Cuál es la jerarquía? Este tipo de necesidades que requieren acciones específicas tienen que estar muy bien coordinadas o priorizadas, porque pueden competir entre ellas. Un animal no se puede pasar todo el día comiendo, porque necesita beber, y si ya tiene las necesidades energéticas e hídricas, también tiene que buscar socializar para encontrar oportunidades de apareamiento y reproducción. Así que unos investigadores de Alemania se preguntaron cómo estudiar qué zona del cerebro y qué neuronas controlaban esta priorización, y lo han estudiado con ensayos de activación a nivel de neuronas muy sofisticados combinados con microcámaras en la cabeza para estudiar su comportamiento.

Ya se sabe desde hace tiempo que las neuronas situadas en el hipotálamo lateral (LH) controlan la sensación del hambre y la sed, con el fin de regular la cobertura de estas necesidades. La hormona leptina (producida por el tejido adiposo) actúa sobre neuronas de esta zona LH del cerebro, que expresan el receptor de leptina (se llaman neuronas LepR(LH)). La activación de estas neuronas por leptina implica la inhibición de su función y aparece la sensación de saciedad. Algunas personas, y también algunos ratones, presentan mutaciones en la producción de leptina o de su receptor, y nunca dejan de tener hambre (cosa que acaba causando sobrealimentación y obesidad). Cuando ayunamos, la cantidad de leptina producida decrece, lo cual sobreactiva la sensación de hambre, que nos impele a buscar comida, de esta manera los niveles de sustrato energético no bajan peligrosamente. Los ratones a los cuales se inyecta leptina, aunque estén en ayunas y con hambre, dejan de comer. Por otra parte, en la misma zona LH hay otras neuronas que expresan un neurotransmisor, la neurotensina, estas neuronas Nts(LH) se activan cuando hay necesidades hídricas para inducir al animal a beber.

Conocer el circuito de prioridades neuronales también nos permitirá estudiar cómo pueden dejar de funcionar en determinadas enfermedades o situaciones fisiológicas en humanos

Pues bien, estos investigadores han experimentado con ratones que pueden comer y beber lo que quieren (ad libitum), ratones que han pasado por un ayuno agudo y corto (toda la noche sin comer ni beber) y otros que llevan más días sin comer, con el fin de estudiar qué hormonas se producen, qué neuronas se activan y qué acciones se activan. En particular, se han centrado tanto en las neuronas que expresan el receptor de la leptina como las que expresan neurotensina, con el fin de analizar cómo reciben y procesan los estímulos metabólicos y fisiológicos, y cómo integran y jerarquizan las diferentes necesidades de contacto social, comer y beber según las sensaciones de hambre y sed. Primero demostraron que buena parte de las neuronas LepR(LH) se inhiben a medida que el animal come, por lo tanto, regulando cuánto rato sentirá hambre y controlando cuánta comida ingerirá (no se tiene que pasar de frenada). Sorprendentemente, también descubren que estas mismas neuronas se activan con la actividad social con ratones del sexo opuesto, pero no cuando interaccionan con los ratones de su sexo, implicando que se activan cuando buscan aparejarse. Eso implica que las mismas neuronas pueden controlar dos impulsos muy diferentes, el impulso de comer y el de tener sexo. Estas neuronas están inhibidas cuando hay leptina y el animal está saciado, pero están activas después de un ayuno. Los investigadores estimularon artificialmente estas neuronas LepR(LH) para saber qué respuesta provocarían en diferentes situaciones, y lo que observan es que después de un ayuno agudo y no crónico, los ratones prefieren buscar pareja en lugar de comer. En cambio, si el ayuno había sido prolongado, la necesidad de comer era imperiosa y la estimulación de estas neuronas no disminuía la sensación de hambre, que entonces era prioritaria. Los autores creen que este circuito neuronal funciona en ayunos de poco tiempo, para permitir que el organismo haga otras cosas además de buscar comida, pero esta "desconexión" no funciona en ayunos o ingestas reducidas, que se prolongan en el tiempo, y eso podría explicar el efecto rebote en gente que hace dieta durante muchos días.

Por el contrario, cuando analizan el efecto de la activación de las neuronas productoras de neurotensina, las Nts(LH), observan que los animales suprimen la exploración social, y priorizan beber, incluso, por encima de la necesidad de comer, controlada por las LepR(LH). Aunque ambos tipos de neuronas están en contacto y las poblaciones de neuronas LepR(RH) y Nts(LH) pueden recibir estímulos al mismo tiempo sobre las diferentes necesidades básicas de comer, beber y sexo, su activación tiene prioridades diferentes. En primer lugar, la activación de las Nts(LH) priorizan beber por encima de cualquier otra necesidad. Una vez estas neuronas dejan de estar activadas porque las reservas hídricas se han recuperado, entonces se prioriza la acción a partir de las LepR(LH). Si estas están activadas por un ayuno breve, facilitarán la búsqueda de pareja, posponiendo la comida, mientras que si los animales han sufrido un ayuno prolongado, la necesidad nutricional de recuperar las reservas energéticas pasa por delante del sexo.

Por lo tanto, ahora ya podemos saber cuál es la orden de prioridades en los ratones. Conocer el circuito de prioridades neuronales también nos permitirá estudiar cómo pueden dejar de funcionar en determinadas enfermedades o situaciones fisiológicas en humanos, aunque no todo es extrapolable directamente. Por ejemplo, otro artículo recién publicado en Science identifica la regulación de la sensación de saciedad sexual en los ratones. En este trabajo, el grupo de investigadores demuestra que una vez una pareja de ratones han tenido sexo y han eyaculado, el deseo sexual se mitiga durante dos a tres semanas (tanto por parte del macho como de la hembra), a causa de la hiperexcitación de neuronas en la zona límbica del cerebro. Hay que recordar aquí que los ratones son muy fértiles cuando las hembras están en el momento adecuado del celo, que las hembras tienen camadas de hasta una docena de animales y que su desarrollo embrionario y fetal es de solo 21 días. Por lo tanto, es quizás comprensible que, entre fecundación y fecundación y una vez el apareamiento ha tenido éxito, las neuronas del deseo sexual de los ratones descansen unos días/semanas, hasta el siguiente pico hormonal.

Si os preguntan cuál sería vuestro orden de prioridades, ahora sabréis que hay diferentes neuronas en juego y se ponen de acuerdo para no entrar en conflicto. Así, pues, ¿qué orden escogeríais entre comer, beber o sexo?