Motivación y Sistemas de RefuerzoChocoboy y Fashi

AEIC (James Olds y Peter Milner)

REFUERZO

Objeto o situación determinada que genera un acercamiento por parte del sujeto, una conducta consumatoria, que posibilita que esta se aprenda, que implica resultados y consecuencias ventajosas y que provoca sensaciones positivas.

Motivación y sistemas cerebrales de refuerzo

•Mecanismos reguladores fisiológicos tienen 3 funciones fundamentales:•Dirigir la conducta hacia un objetivo.•Organizar las secuencias conductuales.•Incrementar el nivel general de activación del individuo con el fin de mejorar su ejecución.

Conductas regulatorias

•Sed osmótica: Líquido intersticial hipertónico. Célula pierde liquido por osmosis. Osmorreceptores en placa terminal reaccionan.

•Sed volémica: Producto de pérdida de plasma sanguíneo, también por vómitos y diarrea.

•Corteza cingulada anterior e hipotálamo correlacionados con sensación de sed.

Conductas regulatorias

•NPY/PRAG en N. Arqueado activa OREX y HCM, activando conducta ingesta y reduciendo metabolismo. Grelina activa N. arqueado.•CART/MSH proyectan inhibitoriamente a N. Paraventricular e Hipotalamo. Peptido YY inhibe N Arqueado. Leptina inhibe NPY/PRAG, promueve CART/MSH.

Sustrato nervioso del refuerzo

•Vías dopaminérgicas•V.D. Nigroestriada•V.D. Mesocortical y Mesolimbica•V.D. Tuberofundibular•Proyecciones dopaminérgicas al tálamo

Sustrato nervioso del refuerzo

•Neuronas dopaminérgicas de sistemas mesolímbico y mesocortical se han caracterizado como elementos claves en sustrato neural del refuerzo.•Parece dedicado a coordinar respuestas, mas no almacenar o procesar información detallada.•Aprendizajes parecen consolidarse y almacenarse en relación a cambios en patrones de conexiones glutamatergicas y GABA-ergicas.

Sustrato nervioso del refuerzo•Corteza prefrontal

•Regiones posteriores tienden a activarse ante Ref. sensoriales y mediales ante Ref. abstractos.•Ref. valorados provocan aumento en CPFvm.

•CPFm podría sopesar beneficios sobre costes ante inversiones de riesgo, integrando información de nucleo accumbens e ínsula.

Sustrato nervioso del refuerzo

•Corteza prefrontal•Ref. inmediato activa estriado ventral y CPFm. Menor activación ante Ref. tardíos indica reticencia a esperar. CPF lateral se activa igualmente ante ambos.•CPF dorsolateral activa ante memoria de trabajo en relación a incentivos. CCA dorsal monitora motivación y cognición ante posible conflicto.

Sustratos nerviosos del refuerzo

•Estriado ventral y dorsal•Compuesto por núcleo accumbens, putamen rostroventral y núcleo caudado.

•Exposición a Ref. aumenta actividad del estriado.

•Magnitud de refuerzo anticipado aumenta actividad de núcleo accumbens y caudado, mientras que esfuerzo requerido afecta putamen.

Sustratos nerviosos del refuerzo

•Amígdala•Interactúa con COF en decisiones adaptativas, y en regiones del lóbulo temporal medial para influir en percepción y memoria.•Importante en procesamiento de aspectos emocionales del refuerzo, como valencia y valor relativo.•Interacción entre amígdala y CPF actualiza valor esperado en resultados, ayudando a maximizar resultados positivos.

Sustratos nerviosos del refuerzo

•Neuronas dopaminérgicas mesencefálicas•En modo tónico mantienen nivel basal de DA, posibilitando funciones normales de circuitos neuronales.•En modo fásico, aumentan o disminuyen drásticamente tasa de disparo provocando cambios en concentración de DA.•Parecen ser críticas para predicción y error en la predicción del refuerzo.•Activación ante anticipación de un refuerzo.

Sustratos nerviosos del refuerzo

•Sistemas serotoninérgicos del rafe, habénula lateral y núcleo pedunculopontino tegmental•Núcleos del Rafe conecta con regiones corticales y estructuras subcorticales.•Tanto refuerzos esperados como recibidos modifican actividad de neuronas 5-HT.•Sistema serotoninérgico parece desempeñar un papel modulador del procesamiento de información reforzante.

Sustrato nervioso del refuerzo

Tálamo•Parece estar relacionado a estado de activación relacionado con refuerzo y castigo.Pálido ventral•Activación ante distintos aspectos de procesamiento de información reforzante. Difícil de separar de estriado en técnicas de neuroimagen.

Adicción y Mecanismos de Aprendizaje y Memoria

Adicción“Estado determinado por el uso

compulsivo de una sustancia, en el que se carece de control eficaz para adecuar la conducta a las

demandas del medio, persistiendo en el consumo de ésta, pese a

conocer las consecuencias que puede tener ese consumo y pese a todas las tentativas iniciadas para

controlar su administración”

Tolerancia DependenciaSíndrome de Abstinencia

Recaida

Hipótesis Mantenimiento de la Adicción:Aprendizaje Relacionado con el Refuerzo

Aprendizaje vinculado al refuerzo de conductas consecuentes al estímulo apetitivo.

Usurpación patológica de los procesos neurales implicados en el aprendizaje usados

de forma habitual para la consecución de estímulos apreciados para el individuo (comida,

orgasmo).

Sustrato cerebral subyacente al procesamiento de la información reforzante como facilitador.

https://www.youtube.com/watch?v=6AZejpL_Cf4

Drogas y Estrés modulan la función sináptica en área

Tegmental Ventral

Todos inducen potenciación a largo plazo al aumentar los receptores postsinápticos AMPA en las sinapsis glutamatérgicas.

Morfina: impide PLP al inhibir acción oxido nitrico sobre Guanino Ciclasa.

Usurpación de procesos neuronales en abuso de drogas

Ejemplo Choconiño: ➢ Presencia de

Choconiño en JGM (estímulo neutro).

➢ Chocolates de múltiples sabores, deliciosos y energéticos (refuerzo)

Considerando la Hipótesis de Usurpación

- Neuronas DA origen en ATV y proyectan hacia N. ACCUMBENS.

- Neuronas GABAérgicas en ATV inhiben a neuronas DA.

- Algunos receptores implicados en la mediación de la acción de los refuerzos (D1 y D2)

- Las drogas de abuso → intensa liberación de DA (mayor a la de reforzadores naturales).

Vías implicadas en Desarrollo Adicción Vía Dorsal:

- De cortical a subcortical (top-down). - Correcta planificación y ejecución de las conductas dirigidas a una meta (obtención de una droga).

Vía Ventral:- Aspectos de Motivación y refuerzo (Chocolate blanco versus chocolate negro)-Tipo Bottom-Up

�La persona adicta:

�* Merma en su repertorio conductual (búsqueda de drogas).�* Persistencia a pesar de efectos nocivos.

�“Craving”: intenso deseo por consumir.

Efectos positivos inmediatos guían más la conducta que las consecuencias negativas a largo plazo.

Poder gratificante droga: uso inicial.* No la pérdida de control sobre su uso ni la persistencia que muestra.

Refuerzo y modulación de la consolidación de la Memoria

�* AIEC (estimulación eléctrica intracraneal) provoca la liberación de dopamina, mejores resultados con autoadministración.

� * Ha demostrado ser eficaz en consolidación en paradigmas de memoria implícita (aprendizaje de hábitos, habilidades y asociaciones de estímulos).

�* Mejora la retención de información aprendida.

��* Se ha estudiado también en memoria explicita logrando buenos resultados en modelos animales.

¿¿En humanos??�* AEIC en hipotálamo à memoria autobiográfica (episódica)

�¿Cuándo hay daño mnémico?�* AIEC mejora daño en núcleo parafascicular del tálamo que produce amnesia diencefalica.

�* Dos mecanismos de acción de la AEIC:

�A corto plazo: actúa sobre consolidación, acelerándola

�A largo plazo: genera cambios morfológicos

�- Aumento de arborización dendrítica hipotálamo lateral

�- De la sustancia negra.

�- CA3 del hipocampo

�- Capa V del de la corteza motora.

�* Aumenta neurotransmisores:

�- Glutamato, Dopamina y Noradrenalina

�- Enzimas acetilcolinesterasas

* Modula expresión de genes

�62 genes hipocampicos: 10 relacionados con aprendizaje y memoria.

�Dopamina, refuerzo y procesos cognitivos

Importante papel de la dopamina en relación al refuerzo, la motivación, el

aprendizaje y la memoria.

�Diversas teorías sobre su función.

Dopamina en relación al Refuerzo

Hipótesis Atencional

Hipótesis de los efectos de búsqueda y

acercamiento al refuerzo

Hipótesis de la codificación de

situaciones aversivas

Hipótesis de las Poblaciones Celulares

Hipótesis del valor motivacional y de la

saliencia motivacional

Hipótesis del error de predicción del

refuerzo como señal como señal del

aprendizaje

Hipótesis de la atribución de saliencia

incentiva

Hipótesis de la atribución de saliencia incentiva

Un componentes psicologico del refuerzo: saliencia incentiva (S.I.).

S.I. Tipo de motivación dependiente de neuronas dopaminérgicas mesencefálicas que promueve acercamiento y obtención de refuerzos.

Distinto de otros procesamientos cognitivos mediados por diferentes circuitos corticales.

Hipótesis del error de predicción del refuerzo como señal como

señal del aprendizaje❖ La respuesta fásica de las

neuronas dopaminergicas mesencefalicas podría constituirse como un índice del error en la predicción del refuerzo.

❖ Diferencia entre el refuerzo esperado y el refuerzo obtenido.

❖ La señal dopaminérgica podría generalizarse a otro tipo de estímulos (salientes o novedosos).

Hipótesis del valor motivacional y de la saliencia motivacional

Hipótesis de la codificación de situaciones aversivas

❖ Neuronas DA sería importantes para codificación de estimulos no reforzantes per se ni tampoco predicen aparición de refuerzos futuros.

❖ Neuronas DA forman parte de un sistema de respuesta frente a situaciones aversivas, como elemento fundamental en el control motivacional.

❖ Sugiere la existencia de dos tipos de neuronas DA con distribución anatómica diferencial.

❖ Codifican valor motivacional y saliencia motivacional.

Hipótesis de las poblaciones celularesNeuronas DA implicadas en procesamiento de información sobre:

- Búsqueda de estímulos de valor para el individuo.

- Situaciones salientes motivacionalmente.

- Cambios atencionales y señales de alerta del entorno.

Hipótesis Atencional❖ Señales de alerta y atención irían

a las neuronas DA que codifican la saliencia motivacional y a las neuronas DA que codifican el valor motivacional, para promover:

- Orientación de los recursos atencionales- Puesta en marcha de determinados recursos cognitivos.- Aumento de motivación para llevar a cabo un plan de acción y para asignar un valor positivo a los entornos en los que las claves sensoriales potencialmente importantes pueden ser anticipadas.

Hipótesis de los efectos de búsqueda y acercamiento al

refuerzo

En tanto que el módulo coordinador del acercamiento al refuerzo orquesta la actividad de diversas funciones cerebrales para promover un acercamiento adaptativo.

Según esta hipótesis una disfunción de este sistema podría derivar en alteraciones motivacionales de índole diversa.