Modulación del procesamiento cerebral por la magnitud de la recompensa en tareas de control

208 Pages·2016·2.21 MB·Spanish

Departamento de Psicología Básica, Clínica y Psicobiología
Facultad de Ciencias de la Salud

Modulación del procesamiento cerebral por la magnitud
de la recompensa en tareas de control cognitivo en
participantes sanos y adictos a la cocaína

Tesis doctoral presentada por:
Patricia Rosell Negre
Para obtener el grado de doctora por la Universitat Jaume I de Castellón

Directores:
Dr. Alfonso Barrós Loscertales
Dr. Juan Carlos Bustamante

Programa de doctorado: Psicopatología, Salud y Neuropsicología

Castellón, Diciembre de 2016

ÍNDICE
Agradecimientos ................................................................................................................ i
Índice de abreviaturas ...................................................................................................... iii
Resumen ........................................................................................................................... v
Justificación .................................................................................................................... vii
1. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................... 1
1.1 Bases neurobiológicas de la conducta dirigida a metas .......................................... 3
1.1.1 Regiones cerebrales .......................................................................................... 4
1.1.2 Sistema dopaminérgico .................................................................................. 10
1.1.3 Redes cerebrales ............................................................................................. 14
1.2 Neuroimagen y recompensa en tareas cognitivas ................................................. 16
1.2.1 Regiones cerebrales ........................................................................................ 17
1.2.2 Circuito frontoestriatal ................................................................................... 18
1.2.3 Redes neuronales ............................................................................................ 19
1.3 Inhibición .............................................................................................................. 20
1.3.1 Procesos inhibitorios y paradigmas experimentales para su estudio ............. 20
1.4 La personalidad ..................................................................................................... 23
1.4.1 Teoría de la Sensibilidad al Reforzamiento (TSR) ........................................ 24
1.4.2 Rasgos de personalidad de la TSR ................................................................. 25
1.4.3 Implicaciones conductuales y funcionales de la sensibilidad a la recompensa
en tareas cognitivas con contingencias motivacionales .......................................... 26
1.5 Adicción a la cocaína ............................................................................................ 28
1.5.1 Bases neurobiológicasde la adicción .............................................................. 31
1.5.1.1 Regiones cerebrales ................................................................................. 32
1.5.1.2 Sistema dopaminérgico ........................................................................... 38
1.5.1.3 Redes cerebrales ...................................................................................... 41
1.5.2 Influencia de las variables clínicas sobre las implicaciones neuroconductuales
de la adicción ........................................................................................................... 43
2. MARCO EXPERIMENTAL ...................................................................................... 49
2.1 Planteamiento de la investigación ......................................................................... 49
2.2 Objetivos e hipótesis de la investigación .............................................................. 53
Estudio 1 ..................................................................................................................... 57
Estudio 2 ..................................................................................................................... 83
Estudio 3 ................................................................................................................... 109
3. DISCUSIÓN GENERAL ......................................................................................... 129
4. CONCLUSIONES .................................................................................................... 137
5. LÍNEAS FUTURAS DE INVESTIGACIÓN .......................................................... 139
Referencias bibliográficas ......................................................................................... 141
Agradecimientos

Al igual que la mayoría de cosas en esta vida, hacer una tesis doctoral no es mérito de una
única persona, sino que precisa de la interacción entre varias de ellas (permíteme Alfonso
que en este caso hable de interacción). Cada persona, con sus virtudes y sus defectos, su
atención y su desprecio, se vuelve completamente necesaria para seguir creciendo. A
todas esas PERSONAS con las que he convivido durante la preparación de esta tesis,
quiero darles las gracias en estas primeras líneas.
En primer y merecido lugar, quiero agradecer a mis dos directores de tesis, que han estado
presentes y se han implicado activamente durante TODO este proceso. Al Dr. Alfonso
Barrós por... ¡pfff!, tantas cosas, que podría escribir otra tesis. Por haber confiado en mí
desde el principio hasta el final y, más importante aún, por enseñarme a confiar en mí
misma. Por darme la oportunidad de cumplir un sueño que parecía estar fuera de mi
alcance y que más de una vez evitó que se convirtiera en una pesadilla. Por haberme
enseñado a investigar no solo en el plano metodológico de la Neuroimagen y la Psicología
Experimental, sino también en el plano personal. Y por estar a mi lado en momentos muy
duros, como hace un AMIGO. Al Dr. Juan Carlos Bustamante, por esas incontables horas
sentado a mi lado en las que me hizo entender qué era eso del análisis estadístico en
neuroimagen. Por haber soportado que rechistara a la voz de la experiencia con una
educación y paciencia ejemplares. Y por haber estado muy cerca aunque estuviese muy
lejos. Me siento afortunada de haber tenido a estos dos Señores directores de tesis porque
me ha permitido conocer a dos grandes profesionales y, lo confieso, encariñarme con dos
mejores personas.
En segundo lugar, quiero mostrar mi agradecimiento a mis compañeros de grupo. Por
momentos hacer una tesis resulta duro y asfixiante, pero estar rodeada de personas como
vosotros hace el camino mucho más llevadero. A Víctor y Paola, por vuestra ayuda
constante y paciencia infinita. Cada uno de los estudios que componen esta tesis son en
gran medida fruto de vuestra ayuda. A Marian, por ser mi punto de apoyo cuando todo se
desmoronaba. A Eli y Anna, por hacer del lugar de trabajo un lugar genial. A Maya, por
ser para mí un ejemplo de mente abierta en el que esta cabezona de pueblo debe fijarse.
A Mireia, por ofrecerme una visión del mundo de la investigación cuatro pasos más allá
de donde yo estaba. A Jesús, por mostrar un entusiasmo que sentí hace ya mucho tiempo.
i
Agradecimientos

Y a Noelia, por esforzarse en explicarme a las ocho de la tarde cosas que nunca llegaré a
entender. Terminada la tesis, una de las cosas por las que me alegro de haberla hecho es
porque me ha brindado la oportunidad de conoceros y forjar una bonita amistad que no
termina aquí.
Finalmente, agradecer a mis padres por respetarme y apoyarme en todos y cada uno de
los zigzagueos de mi vida, aunque no entendieran muy bien què fa esta xiqueta. A mis
hermanos, cuñados y amigos, por permitirme crecer junto a vosotros y respetar mi
ausencia durante estos años. En especial, a mi cuñado Vicente, quien se sometió
amablemente a la tortura de participar en los tres estudios que forman esta tesis y nos dejó
hace apenas unos meses. GRACIAS ESTÉS DONDE ESTÉS. A Miguel, por respetarme
y permanecer a mi lado, aunque viera como luchaba contra mí misma, y porque cruzarme
en su camino y decidir caminar juntos sin preguntarnos hacia dónde vamos es, sin ninguna
duda, lo mejor que me ha pasado en la vida. Y a ese ser que crece dentro de mí, por
aguantar los nervios de su madre sin motivo alguno y darme fuerzas para cruzar esta
puerta.

A todos gracias…

La puerta de la felicidad se abre hacia dentro,
hay que apartarse un poco para abrirla:
si uno la empuja,
la cierra cada vez más.

Soren Kierkegaard
ii
Índice de abreviaturas

ACC (dACC/rACC): Anterior Cingulate Cortex (dorsal/rostral ACC)
BIS/BAS: Behavioral Inhibition/Behavioral Activation Scales
CCQ: Cocaine Craving Questionnaire
CSSA: Cocaine Selective Severity Assessment
DA: Dopamina
DLPFC: Dorsolateral Prefrontal Cortex
DMC: Dual Mechanisms of Control
DSM: Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders
€: Euro
FEF: Fusiform Gyrus
GABA: Gamma-minobutyric acid
ICA: Independent Component Analysis
IFG: Inferior Frontal Gyrus
IPS: Intraparietal Sulcus
I-RISA: Impaired Response Inhibition and Salience Attribution
lPFC: lateral Prefrontal Cortex
MDMA: Metilenedioximetanfetamina
MID: Monetary Incentive Delay
mPFC: medial Prefrontal Cortex
MRI: Magnetic Resonance Imaging
MT: Memoria de Trabajo
NAcc: Núcleo Accumbens
OFC: Orbitofrontal Cortex
PET: Positron Emission Tomography
pre-SMA: pre-Supplementary Motor Area
PFC: Prefrontal Cortex
PMC: Premotor Cortex
PPI: Psychophysiological Interaction
iii
Índice de abreviaturas

RMf: Resonancia Magnética Funcional
$: dolar
SAC: Sistema de Activación Conductual
SDS: Severity Dependence Scale
SIC: Sistema de Inhibición Conductual
SMA: Supplementary Motor Area
SN: Sustancia Negra
SNS: Striatal-Nigral-Striatal
SLH: Sistema de Lucha-Huida
SPECT: Single-photon Emission Computed Tomography
SSD: Stop-signal Delay
SSRT: Stop-signal Reaction Time
TDAH: Trastorno por Déficit de Atención e Hiperactividad
TOC: Trastorno Obsesivo-Compulsivo
TR: Tiempo de Reacción
TSR: Teoría de la Sensibilidad al Reforzamiento
VMPFC: ventromedial Prefrontal Cortex
VTA: Ventral Tegmanel Area

iv
Resumen
La recompensa refuerza la conducta y los procesos cerebrales necesarios para
conseguirla, pero la recompensa no influye del mismo modo en todos los individuos. El
objetivo de esta tesis ha sido estudiar la modulación producida por la magnitud de la
recompensa monetaria sobre el procesamiento cerebral en la conducta dirigida a metas
considerando las diferencias individuales en personalidad y condiciones clínicas como la
adicción a la cocaína. Con esta finalidad se realizaron tres estudios. En el Estudio 1 y 2
la magnitud de recompensa monetaria se moduló paramétricamente en cinco condiciones
(0€, 0.01€, 0.5€, 1€ y 1.5€), mientras que en el Estudio 3 se aplicaron dos condiciones de
recompensa monetaria (0€ y 0.2€). Estas recompensas fueron contingentes a la ejecución
en tareas de inhibición de participantes sanos para el Estudio 1, y en participantes con
adicción a la cocaína en los Estudios 2 y 3. A nivel conductual, la recompensa monetaria
produjo una mejora en la ejecución proporcional a la magnitud de la misma, estando en
el Estudio 1 asociada a las diferencias individuales en la sensibilidad a la recompensa.
La mejora en la ejecución conductual también se mostró en el Estudio 2 sin manisfestarse
diferencias entre controles y pacientes con adicción a la cocaína. De la misma forma, la
recompensa mejoró la ejecución conductual de forma similar en controles y pacientes en
el Estudio 3. En términos de activación cerebral, en el Estudio 1, el incremento
paramétrico de la recompensa monetaria se asoció a un incremento de la activación de la
corteza prefrontal dorsolateral y una reducción en la activación del caudado. El Estudio
2 mostró, bajo condiciones similares al Estudio 1, que los pacientes con adicción a la
cocaína mostraron una activación reducida en la corteza prefrontal dorsolateral, pero
incrementada en la corteza occipital, así como en la conectividad frontoestriatal. Además
se mostró una asociación entre la severidad de la dependencia y el craving, con la
modulación paramétrica de la recompensa en el globo palido y el caudado,
respectivamente. Finalmente, en el Estudio 3 la red frontoparietal izquierda mostró una
activación incrementada en los pacientes con adicción a la cocaína asociada de nuevo a
la severidad de la dependencia y a los años de consumo de cocaína durante la condición
de recompensa. En conclusión, la magnitud de las contingencias de recompensa
monetaria en tareas de inhibición mejora de forma proporcional la ejecución conductual
y modula la activación cerebral de regiones frontales y estriatales clásicamente
relacionadas con el procesamiento de recompensa y procesos de control cognitivo, en
personas sanas y pacientes con adicción a la cocaína. Además, la tesis muestra la relación
v
Resumen

entre la mejora conductal bajo condiciones de recompensa y la personalidad, así como
entre variables clínicas asociadas a las severidad de la dependencia y la activación
cerebral, que muestran la relevancia de las diferencias individuales para la comprensión
del funcionamiento cerebral.

vi