La amígdala: cómo tu cerebro fabrica el miedo

En un laboratorio del sótano del Center for Neural Science de la Universidad de Nueva York, a principios de la década de 1980, una rata Sprague-Dawley está sentada sobre un suelo de rejilla de acero inoxidable dentro de un pequeño recinto. Un altavoz reproduce un tono breve. Una fracción de segundo después, una corriente de medio miliamperio recorre la rejilla bajo las patas del animal. La rata se paraliza, con cada músculo rígido, y un cronómetro se pone en marcha. La escena se repite a lo largo de miles de ensayos, cada uno de ellos finalmente trasladado a un portaobjetos de microscopio con un cerebro de rata cuidadosamente lesionado.

El hombre que dirigía estos experimentos, Joseph LeDoux, no se limitaba a enseñar a las ratas a estremecerse. Estaba rastreando una señal desde el oído hacia el interior, en busca del punto preciso donde un sonido sin sentido se convertía en una amenaza. Ese punto de convergencia resultó ser una pequeña estructura con forma de almendra situada en lo profundo del lóbulo temporal. Este artículo sigue la pregunta que aquellos experimentos respondieron: cuando algo te asusta, ¿qué está haciendo el cerebro, y dónde?

Un accidente de 1937 que abrió el lóbulo temporal

La historia no comienza con LeDoux. Comienza en 1937, cuando Heinrich Klüver y Paul Bucy, que trabajaban en la Universidad de Chicago, extirparon quirúrgicamente ambos lóbulos temporales de monos rhesus. Lo que observaron fue un conjunto extraño y notablemente consistente de cambios que llegó a conocerse como el síndrome de Klüver-Bucy. Los animales perdieron su miedo normal a las serpientes y a las personas que los manipulaban, se acercaban a objetos que antes los habían aterrorizado, se llevaban a la boca todo lo que tenían a su alcance, intentaban copular con objetos inapropiados y comían en exceso.

El informe, publicado en los Archives of Neurology and Psychiatry, se convirtió en la firma de los manuales sobre el papel del lóbulo temporal en la valoración emocional. Como Klüver y Bucy habían extirpado una región amplia, aún no podían decir qué porción de tejido importaba más, pero el síndrome dejó una cosa inconfundible: en algún lugar del lóbulo temporal medial había una maquinaria que decidía si un estímulo merecía miedo o indiferencia. Hacia 1956, Lawrence Weiskrantz había acotado el objetivo y aislado la propia amígdala como la estructura clave que sostenía los cambios que Klüver y Bucy habían descrito. La almendra había sido identificada.

Un grupo con forma de almendra y una clara división del trabajo

La amígdala no es una única masa, sino un grupo de alrededor de una docena de núcleos distintos, de unos dos centímetros de ancho, situado en el lóbulo temporal medial justo delante del hipocampo. El nombre procede del griego para almendra, por su forma. Lo que la hace útil de comprender, y no solo de nombrar, es que sus núcleos reparten el trabajo del miedo en una puerta de entrada, una oficina interna y un muelle de carga.

El núcleo lateral es la principal estación de entrada sensorial, la puerta de entrada por la que llega la información sobre el mundo exterior. El núcleo basal se sitúa detrás de él e integra el contexto cortical, la información más rica y lenta sobre qué es realmente un estímulo y en qué situación se produce. El núcleo central es la estación de salida, el muelle de carga desde el que las decisiones de la amígdala se despachan hacia el cuerpo. Entender la estructura de esta manera nos permite seguir un sonido aterrador como una señal física que se mueve a través de tejidos concretos, desde el núcleo lateral donde aterriza, pasando por el núcleo basal donde se le da significado, hasta el núcleo central donde se convierte en un corazón desbocado y un cuerpo paralizado.

Cómo un tono se convirtió en una amenaza

La herramienta central de LeDoux era el condicionamiento del miedo pavloviano, un procedimiento tan simple como poderoso. En su paradigma auditivo, un tono neutro sirve como estímulo condicionado, y una descarga breve y leve en la pata sirve como estímulo incondicionado. Al principio el tono no significa nada y la rata lo ignora, pero después de unas pocas asociaciones de tono y descarga, el tono por sí solo basta para hacer que el animal se paralice. El condicionamiento del miedo pavloviano es exactamente esto: la asociación de un estímulo condicionado neutro con un estímulo incondicionado aversivo hasta que el neutro, por sí mismo, desencadena una respuesta defensiva. La parálisis es la defensa típica de la especie en la rata, la respuesta que da un pequeño mamífero cuando un depredador podría estar cerca y el movimiento podría ser fatal.

El genio del programa de LeDoux no fue el condicionamiento en sí, que la tradición de Pavlov había establecido hacía tiempo, sino la disección que vino después. Lesionando por turnos cada relevo a lo largo del recorrido desde el oído hasta el cerebro, y comprobando luego si la rata todavía podía aprender a temer el tono, su grupo determinó por qué estructuras tenía que pasar la señal de manera ineludible. Podían eliminar la corteza auditiva, la región que uno supondría esencial para que cualquier sonido se entienda, y la rata seguía aprendiendo a paralizarse ante el tono. Lo que no podían eliminar era la amígdala lateral; al lesionarla, el condicionamiento del miedo fracasaba. Esta disociación, comunicada en 1986, fijó a la amígdala como el punto de convergencia de la amenaza condicionada, el lugar donde un sonido y una descarga se unen en un peligro aprendido.

Dos caminos desde el oído hasta la almendra

El descubrimiento de que la corteza auditiva era prescindible llevó a LeDoux a una de las ideas más influyentes de la neurociencia de la emoción: que un estímulo aterrador llega a la amígdala por dos rutas diferentes a dos velocidades diferentes, que él llamó el camino bajo y el camino alto.

El camino bajo es rápido y tosco. Va directamente desde el tálamo auditivo, el relevo sensorial del cerebro, hasta la amígdala lateral, saltándose la corteza por completo. En la rata esto lleva aproximadamente doce milisegundos, lo bastante rápido para empezar a montar una respuesta defensiva antes incluso de que la corteza haya terminado de identificar qué es el estímulo. El camino alto es más lento, pero mucho más rico. Va desde el tálamo hasta la corteza sensorial y solo entonces hasta la amígdala lateral, tardando del orden de treinta a cuarenta milisegundos. El tiempo extra compra detalle y contexto, y permite que la corteza module la respuesta o la cancele por completo.

La lógica funcional es fácil de sentir en tu propia experiencia. Saltas ante una forma enroscada en un sendero de montaña antes de registrar conscientemente qué es; eso es el camino bajo disparándose, comprometiendo tu cuerpo con la cautela a partir de la evidencia más barata y rápida disponible. Un latido después reconoces una manguera de jardín y la alarma se calma; eso es el camino alto poniéndose al día con mejor información y anulando la falsa alarma. Una reacción rápida ante un palo que podría ser una serpiente sale más barata que una reacción lenta y precisa ante una serpiente de verdad.

Del muelle de carga al cuerpo

Una decisión de tener miedo es inútil si se queda encerrada dentro de la amígdala. La traducción del veredicto neuronal a la realidad corporal ocurre en el núcleo central a través de tres proyecciones distintas, cada una de las cuales impulsa un componente diferente de la respuesta defensiva integrada.

Una proyección hacia la sustancia gris periacueductal, una estructura del mesencéfalo, produce la parálisis, esa quietud inmóvil y vigilante que es la primera línea de defensa de la rata y el equivalente humano de quedarse clavado en el sitio. Una proyección hacia el hipotálamo lateral impulsa la activación autonómica simpática, la fisiología familiar del miedo: el corazón acelerado, el aumento de la presión arterial, la disposición a correr o a luchar. Y una proyección hacia el núcleo del lecho de la estría terminal mantiene estados sostenidos de ansiedad que perduran más allá de la amenaza inmediata, una alarma más lenta y difusa que persiste mucho después de que el peligro agudo haya pasado. Esta división en tres vías es parte de por qué el miedo y la ansiedad se sienten distintos aunque compartan maquinaria.

El condicionamiento del miedo también tiene una contraparte que al mundo clínico le importa profundamente. La extinción del miedo es el aprendizaje activo de que el estímulo condicionado ya no predice el incondicionado, de modo que el tono, presentado repetidamente sin ninguna descarga, deja poco a poco de provocar la parálisis. La extinción está mediada por proyecciones desde la corteza prefrontal ventromedial sobre células intercaladas especializadas dentro de la amígdala, que inhiben la salida del miedo. El detalle crucial y un tanto desalentador es que la extinción no borra la memoria de miedo original; construye una memoria inhibitoria que compite con ella y se superpone encima, razón por la cual los miedos antiguos pueden regresar bajo estrés o en contextos nuevos. Una fobia tratada queda suprimida, no eliminada.

La mujer que no podía ser asustada, hasta que pudo

La evidencia más impactante del papel de la amígdala en el miedo no procede de una rata, sino de un único ser humano conocido en la literatura como la paciente SM. Tiene una rara enfermedad genética, la proteinosis lipoidea (también llamada enfermedad de Urbach-Wiethe), que a lo largo de los años depositó calcio en ambas amígdalas y las destruyó, dejando intacto el cerebro circundante. Estudiada durante décadas en la Universidad de Iowa por Antonio Damasio, Ralph Adolphs, Daniel Tranel y Justin Feinstein, ofreció un experimento natural que ningún cirujano realizaría a propósito: una persona que vive una vida plena prácticamente sin amígdala funcional en ninguno de los dos lados.

En un artículo de 2011 en Current Biology, Feinstein y sus colegas comunicaron que SM no mostraba miedo al manipular serpientes y arañas vivas, pese a decir que no le gustaban, ningún miedo durante un recorrido por una atracción del terror donde, en cambio, ella encabezaba el grupo y sobresaltaba a los actores, y ningún miedo en respuesta a fragmentos de película diseñados para aterrorizar. Su capacidad para la experiencia sentida de una amenaza externa parecía sencillamente haber desaparecido. Entonces llegó el giro. En un seguimiento de 2013 en Nature Neuroscience, el mismo grupo hizo que SM inhalara aire con un 35 por ciento de dióxido de carbono, un procedimiento que produce una sensación de asfixia. SM, a quien no se podía asustar con serpientes ni casas embrujadas, sufrió un ataque de pánico en toda regla.

La disociación es profunda, porque demuestra que el miedo no es una sola cosa construida en un solo lugar. El miedo exteroceptivo, el miedo a las amenazas que están en el mundo y se detectan a través de los sentidos, depende de la amígdala, y sin ella SM no tenía miedo. El miedo interoceptivo, el miedo impulsado por señales del interior del cuerpo, como una marea creciente de dióxido de carbono, lo construye una circuitería más antigua del tronco encefálico que SM todavía conservaba intacta.

Por qué la amígdala no es el centro del miedo del cerebro

Es tentador, y muy común en la divulgación, coronar a la amígdala como el centro del miedo del cerebro, la sede del miedo sentido, una campana de alarma dedicada. La posición de trabajo prudente del campo es más comedida, y la paciente SM ayuda a explicar por qué. La amígdala no se especializa solo en el miedo; asigna saliencia motivacional a un amplio abanico de estímulos, incluidos los apetitivos y gratificantes, señalando lo que importa y no solo lo que amenaza. La sensación consciente de miedo, el temor subjetivo que realmente experimentas, depende de una actividad cortical más amplia y no de la amígdala de manera aislada. Y la propia SM seguía reconociendo las amenazas intelectualmente, comprendiendo perfectamente que una serpiente podía ser peligrosa, mientras había perdido la respuesta visceral, impulsada por el cuerpo, que la habría hecho retroceder.

Esa distinción es el fruto de más de setenta años de trabajo, desde la lobectomía de Klüver y Bucy en 1937, pasando por el aislamiento de la estructura por parte de Weiskrantz, la disección de la amígdala lateral de LeDoux y su síntesis de 1996 The Emotional Brain, hasta los informes de la paciente SM de 2011 y 2013. El arco se aleja con paso firme de un eslogan pulcro y se acerca a un mecanismo: no un centro del miedo, sino un circuito que decide a qué vale la pena reaccionar y pone el cuerpo en marcha antes de que la mente haya terminado su frase.

Puntos clave

La amígdala es un grupo con forma de almendra de alrededor de una docena de núcleos en el lóbulo temporal medial, cuyo núcleo lateral recibe la entrada sensorial, el núcleo basal añade el contexto cortical y el núcleo central despacha la respuesta defensiva a través de tres salidas: una proyección a la sustancia gris periacueductal que produce la parálisis, una proyección al hipotálamo lateral que impulsa la activación simpática y una proyección al núcleo del lecho de la estría terminal que sostiene la ansiedad. El trabajo de condicionamiento auditivo del miedo en ratas de Joseph LeDoux, que empareja un tono con una descarga en la pata hasta que el tono por sí solo provoca la parálisis, fijó la amígdala lateral como el punto de convergencia de la amenaza aprendida y reveló dos vías hacia ella: un camino bajo subcortical y rápido de unos doce milisegundos que reacciona antes de que la corteza identifique el estímulo, y un camino alto cortical más lento y rico de treinta a cuarenta milisegundos que puede modular o cancelar la alarma. La extinción del miedo, impulsada por la entrada prefrontal ventromedial a las células intercaladas de la amígdala, construye una memoria inhibitoria que compite con la original en lugar de borrarla. La paciente SM con enfermedad de Urbach-Wiethe, con ambas amígdalas destruidas, no sentía miedo a las serpientes, las arañas ni las casas embrujadas, pero entró en pánico al inhalar dióxido de carbono, disociando el miedo exteroceptivo mediado por la amígdala del miedo interoceptivo impulsado por el tronco encefálico y subrayando la posición prudente del campo: la amígdala asigna saliencia a muchos tipos de estímulos, la experiencia sentida del miedo depende de una actividad cortical más amplia, y la estructura se entiende mejor no como el centro del miedo del cerebro, sino como el circuito que decide a qué vale la pena reaccionar.