El sistema circadiano genera y organiza ritmos de aproximadamente 24h asegurando una correcta coordinación de los procesos fisiológicos y del comportamiento de los organismos, permitiendo así la anticipación a cambios cíclicos diarios y por tanto predecibles del ambiente. En la actualidad es ampliamente conocido que, además del reloj central ubicado en el núcleo supraquiasmático (NSQ), otras muchas áreas cerebrales y tejidos periféricos contienen relojes circadianos; sin embargo, el papel de la mayoría de estos relojes locales aún es desconocido. En general, se cree que son importantes para el mantenimiento de la organización temporal a nivel local, de una manera región-específica.

Dicha organización incluiría la integración de la información metabólica y del comportamiento de recompensa que tiene lugar con un periodo de 24h. Así por ejemplo, la motivación para la realización de acciones que suponen una recompensa, incluyendo la auto-administración de medicamentos, la capacidad de respuesta a las drogas de abuso, y las respuestas de comportamiento a estímulos gratificantes naturales (ej. alimento, sexo) dependen en gran medida de la hora del día.

El objetivo principal del proyecto es profundizar en el conocimiento de los mecanismos básicos que subyacen a los ritmos diarios del sistema de ¿recompensa¿ y de cómo su disrupción puede alterar las respuestas de motivación y recompensa y contribuir a la fisiopatología de los trastornos neuropsiquiátricos. El proyecto se centra en una región cerebral clave en el sistema de recompensa, el área tegmental ventral (VTA), donde se determinará:

1. si las variaciones diarias en la actividad eléctrica de las neuronas del VTA surgen de la oscilación intrínseca de los genes reloj en este área o si se deben a señales temporales procedentes de otras regiones cerebrales: el NSQ, donde se localiza el reloj central, y la habénula (Hb), que constituye una de las principales aferencias del VTA y que además contiene un reloj intrínseco;
2. contribución de los relojes biológicos en el VTA a la neurofisiología cerebral y la biología del comportamiento.

Para ello, se propone un original e innovador plan de trabajo basado en el uso de distintos animales transgénicos en los que la actividad de los genes reloj se puede monitorizar gracias a la presencia de genes chivato (ej. luciferasa, Venus), técnicas de electrofisiología (Multi-Electrode Arrays (MEA) y patch-clamp) y de silenciamiento de la expresión de genes reloj en el VTA mediante RNA de interferencia.

Los resultados de este proyecto contribuirán a una mayor comprensión de la influencia circadiana en los procesos de recompensa. Ello será fundamental para el desarrollo de nuevas de terapias basadas en el uso de fármacos que actúen de forma selectiva sobre los relojes circadianos.