Dra. Donna Calu
Traducido por Yolanda Gómez Gálvez
Profesora Asociada - Universidad de Maryland, Baltimore
Investigadora Postdoctoral - Instituto Nacional de Abuso de Drogas
PhD - Universidad de Maryland
Como hija de dos profesores de educación especial, la Dra. Donna Calu creció escuchando a sus padres hablar sobre su trabajo y los desafíos que enfrentaban sus alumnos. Donna no imaginaba que estas conversaciones que escuchaba de niña fomentarían una fascinación duradera por la psicología y el comportamiento. A lo largo de su carrera como neurocientífica, este interés se ha manifestado en sus estudios sobre el cerebro. Ahora, como profesora asociada de Neurobiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland, Donna investiga las bases neuronales del aprendizaje por recompensa, particularmente en el contexto del consumo de sustancias, las conductas adictivas y la vulnerabilidad a las recaídas.
Donna comenzó sus estudios de pregrado en biología en la Universidad de Maryland, College Park, con la intención de estudiar medicina. Sin embargo, su trabajo a tiempo parcial como profesora auxiliar de educación especial con niños con autismo de alto funcionamiento la llevó a reflexionar sobre las bases biológicas del comportamiento. En concreto, ¿cómo las diferencias individuales entre los estudiantes afectaban la eficacia de intervenciones como el entrenamiento por ensayos discretos, una técnica conductual diseñada para optimizar el aprendizaje en estudiantes con autismo? Con la esperanza de encontrar respuestas a algunas de estas preguntas, Donna decidió postularse para un programa de posgrado.
En sus entrevistas para los programas de doctorado, Donna quedó cautivada por el vasto y diverso mundo de la investigación en neurociencia. Recuerda especialmente un momento de una entrevista con el Dr. Geoff Schoenbaum en el que le fascinó la idea de que las drogas de abuso "secuestran" el sistema de recompensa natural del cerebro. Quedó cautivada por este concepto, y su interés perduró mucho después de la entrevista; finalmente, se unió al laboratorio de Geoff en la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland. Al comenzar su investigación doctoral, Donna quedó encantada con el ambiente de apoyo en la Universidad de Maryland, especialmente en el laboratorio donde realizaba su tesis. Trabajando junto al entonces investigador postdoctoral Dr. Matt Roesch, Donna logró registrar con éxito la señalización dopaminérgica y actividad general de la amígdala. Descubrieron cambios unidireccionales en la actividad de la amígdala tras cambios en una recompensa esperada. Específicamente, independientemente de si el valor de la recompensa aumentaba o disminuía inesperadamente, la actividad neuronal aumentaba. Sus hallazgos destacaron el importante papel de la amígdala en los comportamientos de atención y aprendizaje por recompensa, los cuales son pasos cruciales para comprender las bases biológicas del aprendizaje y la motivación desregulados en la adicción.
Al pensar en su siguiente paso después de la defensa de su tesis, Donna consideró tomarse un descanso de la investigación científica tradicional en el laboratorio, sobre todo porque había desarrollado una alergia a las ratas. Entonces, uno de sus mentores y miembros de su comité, el Dr. Yavin Shaham, le ofreció una oportunidad postdoctoral en el Instituto Nacional de Abuso de Drogas (NIDA, por sus siglas en inglés). Este puesto le permitiría continuar trabajando en la investigación sobre adicciones utilizando tecnología de optogenética de vanguardia. También sabía que el ambiente del laboratorio era de mucho apoyo y, además, el NIDA estaba cerca de su casa. Cuando se dio cuenta de lo ideal que era el puesto, supo que no podía rechazarlo. Comenzó un proyecto para estudiar el papel de la corteza prefrontal en la búsqueda de alimentos apetitosos, un modelo de comportamiento de recaída en la adicción basado en la alimentación, en ratas. Sin embargo, en la investigación con optogenética hay mucho tiempo de espera — la expresión de la proteína sensible a la luz en las células puede tardar de días a semanas — y durante uno de estos periodos de inactividad, Donna encontró una interesante oportunidad de financiación: la beca para Científicos Jóvenes Independientes del NIH [Instituto Nacional de Salud, por sus siglas en inglés]. Basándose en su trabajo de doctorado, formuló una propuesta de investigación para estudiar el papel de las diferencias individuales en el aprendizaje por recompensa para predecir la vulnerabilidad a la recaída en la adicción en ratas. Para su alegría y sorpresa, fue invitada a una entrevista en el NIH unos meses después.
A pesar de una experiencia difícil durante su entrevista en el NIH, donde se quedó paralizada brevemente durante su presentación, Donna recibió el Premio para Científicos Jóvenes Independientes, lo cual le proporcionó financiación para un puesto de 3 a 5 años sin plaza fija, lo que le permitió crear su propio laboratorio en el NIH. Cuando recuerda el momento en que se quedó paralizada durante la entrevista, se siente afortunada de haber recibido el premio, pero también agradecida con los asistentes a su presentación, quienes asentaron con la cabeza de forma reconfortante animándola a continuar. Esa experiencia y la mentoría comprensiva que recibió durante su doctorado y postdoctorado han influido enormemente en la forma en que Donna lleva a cabo su mentoría, y eso se refleja en los consejos que ofrece a todos los investigadores jóvenes a la hora de elegir laboratorios e instituciones.
Durante los cuatro años dirigiendo su laboratorio en el NIH como Científica Joven Independiente, Donna pudo construir una sólida base de investigación estudiando el aprendizaje por recompensa y la vulnerabilidad a la recaída en la adicción en ratas. La experiencia de empezar su propio laboratorio, navegar la burocracia de la investigación institucional, y el programa de investigación que desarrolló fueron invaluables cuando llegó el momento de buscar puestos permanentes. Finalmente, regresó a la Universidad de Maryland para establecer un laboratorio donde podría continuar el trabajo que había comenzado en el NIH. En concreto, buscaba investigar las bases neuronales del aprendizaje por recompensa y su relación con la vulnerabilidad a la recaída en la adicción en ratas, empleando un tipo de paradigmas conductuales conocidos como tareas de "seguimiento de señales y objetivos". Este tipo de tareas permiten determinar si una rata individual es más sensible a una señal que indica una recompensa ("señal") o al valor de la recompensa en sí ("objetivo"). Investigaciones previas han demostrado que la vulnerabilidad a la recaída está estrechamente relacionada con el comportamiento de seguimiento de señales, es decir, la tendencia de la rata a prestar atención y aprender las señales que predicen una recompensa, incluso antes de que la rata sea expuesta a una sustancia adictiva. La vulnerabilidad a la recaída es menos grave en las ratas que son más sensibles al valor absoluto de una recompensa, es decir, las ratas que realizan "seguimiento de objetivos". El laboratorio de Donna ha utilizado electrofisiología, optogenética y fotometría de fibra para identificar varias estructuras en el sistema de aprendizaje por recompensa — la amígdala, el estriado, la corteza insular y las conexiones neuronales entre ellas — que codifican algunas de las diferencias entre las ratas que se guían por señales y las que se guían por objetivos. En el futuro, tiene previsto seguir investigando las bases neuronales de estos diferentes fenotipos conductuales, prestando especial atención a las diferencias de sexo, la expresión de ARN, y la señalización de cannabinoides.
Además de dirigir su laboratorio en la Universidad de Maryland, Donna también es directora del Programa de Postgrado en Neurociencia. Como directora, se dedica a atraer y retener a jóvenes científicos talentosos, fomentando un sentido de pertenencia a la comunidad de neurociencia en la Universidad de Maryland, Baltimore (UMB). "La formación debe ser una experiencia positiva", afirma, y para ella es fundamental que los estudiantes consideren las carreras en los campos de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas (STEM, por sus siglas en inglés) y en el ámbito académico como opciones viables y gratificantes. Al replicar sus propias experiencias de mentoría y apoyo para crear un ambiente que fomente la creatividad y la investigación científica innovadora, Donna está preparando a la próxima generación de científicos para una carrera tan exitosa como la suya.
