Circuitos cerebrales de arriba hacia abajo para bradicardia operante

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología del comportamiento
• Fisiología

Sus antecedentes:

• La regulación voluntaria de la frecuencia cardíaca (RC) es posible con retroalimentación en tiempo real.
• La comprensión de los mecanismos neuronales de control de HR es crucial para las intervenciones terapéuticas.

Objetivo del estudio:

• Investigar los circuitos neuronales subyacentes a la reducción voluntaria de la frecuencia cardíaca utilizando el biofeedback en un modelo de rata.
• Determinar los efectos a largo plazo del entrenamiento de biofeedback de RH en el comportamiento y la fisiología.

Principales métodos:

• Las ratas recibieron retroalimentación de HR en tiempo real a través de la estimulación del neocórtex y la estimulación del haz del cerebro anterior medial para la recompensa.
• La manipulación de la vía neuronal implicó la inactivación de las neuronas corticales cinguladas anteriores (ACC) que se proyectan hacia el núcleo tálamico ventromedial (VMT) y la estimulación del ritmo teta de esta vía.
• Las evaluaciones fisiológicas y conductuales incluyeron monitoreo de HR, pruebas de comportamiento ansiolítico y recuentos de eritrocitos sanguíneos.

Principales resultados:

• Las ratas lograron una reducción de la HR de aproximadamente el 50% en 5 días de entrenamiento con biofeedback.
• La bradicardia persistió durante al menos 10 días después del entrenamiento y se asoció con un comportamiento ansiolítico y un aumento en el recuento de eritrocitos.
• La inactivación de la vía ACC-VMT impidió la bradicardia, mientras que la estimulación del ritmo theta la replicó, destacando el papel crítico de esta vía.

Conclusiones:

• La vía neuronal ACC-VMT es esencial para mediar la reducción voluntaria de la frecuencia cardíaca a través de la retroalimentación biológica.
• Esta vía influye en la frecuencia cardíaca a través de proyecciones al hipotálamo dorsomedial y posteriormente al núcleo ambiguo, controlando la salida parasimpática.
• El entrenamiento de biofeedback de HR induce cambios fisiológicos y conductuales duraderos, lo que sugiere posibles aplicaciones terapéuticas para afecciones que involucran desregulación autónoma.