Todos los dĆas tomamos decisiones casi sin comprender, como esa ropa para vestirnos, quĆ© comer, en quĆ© direcciĆ³n seguimos cuando caminamos o, cuando conducimos, giramos, detengamos o cambiemos la cinta.
Algunas de estas elecciones pueden ser rĆ”pidas y casi automĆ”ticamente, pero detrĆ”s de ellas estĆ” el cerebro procesa la informaciĆ³n, valorando las opciones y predice lo que sucederĆ”.
¿Y cĆ³mo es este Ć³rgano complejo y enigmĆ”tico la transformaciĆ³n de las seƱales ambientales, las expectativas y los propios deseos en movimientos tan precisos? AquĆ hay una de las grandes preguntas que tratĆ³ de resolver la neurociencia durante dĆ©cadas, aunque solo logrĆ³ respuestas parciales.
Ahora, gracias a los esfuerzos internacionales sin precedentes, el Laboratorio Internacional de Moses (IBL), Laboratorios de la Red 12 en Europa y los Estados Unidos, logrĆ³ una respuesta global al registrar la actividad neuronal prĆ”cticamente todo el cerebro de los ratones de toma de decisiones.
Los resultados que acaban de publicar en dos artĆculos complementarios en la naturaleza ofrecen un mapa cerebral con una resoluciĆ³n celular individual y muestran que las expectativas previas del moho de nuestras elecciones.
Mapa completo de la actividad cerebral
El primer trabajo describe el mayor estudio de la actividad neuronal jamƔs derivada en animales, con mƔs de 621,000 neuronas registradas en 279 Ɣreas cerebrales de 139 ratones. DespuƩs del filtrado de calidad, se analizaron 75,000 celdas con seƱales estables.
En este estudio, los ratones realizaron la siguiente tarea de decisiĆ³n: la luz con luz apareciĆ³ en la pantalla y tuvo que mover el volante hacia la izquierda o la derecha para enfocarla. A cambio, recibieron agua como recompensa, o dos segundos de ruido blanco si no lo obtuvieron.
Aunque puede parecer trivial, esta tarea combina percepciĆ³n, memoria y acciĆ³n y le permite estudiar cĆ³mo el cerebro convierte la informaciĆ³n sensorial en el comportamiento.
El mapa ha revelado que la actividad no se limita a varias zonas: aunque la informaciĆ³n visual apareciĆ³ por primera vez en Ć”reas de vista, extendidas a otras Ć”reas, como Ć”reas medianas como Midbrana y Rhombenzephal.
AdemƔs, se descubrieron los signos motores y los relacionados con el premio en casi todo el cerebro, lo que demuestra que la toma de decisiones no sigue un esquema jerƔrquico lineal "ver", sino que se seguirƔ desde una red de regiones distribuida y coordinada.
Los investigadores describen esto de una manera muy grƔfica: cuando llega la recompensa, el cerebro brilla "como un Ɣrbol de Navidad", que se puede ver en este hermoso video.
Es decir, debemos reconsiderar la idea de que hay centros de decisiĆ³n Ćŗnicos, porque todo el cerebro participa en la orquesta.
Las expectativas se extienden en todo el cerebro
Otro artĆculo se centrĆ³ en cĆ³mo se ven afectadas nuestras expectativas anteriores. Usando la misma tarea experimental que en el bastidor mencionado anteriormente en la pantalla, y los ratones deben mover el volante o el derecho a enfocar, ademĆ”s, los bloques en los que aparece el estĆmulo con una probabilidad diferente, en algĆŗn, el 80% del tiempo a la izquierda y el 20% a la derecha; En otros, viceversa.
Los ratones no recibieron ninguna seƱal de advertencia, pero, por nada mĆ”s de 459 capacitaciĆ³n, participaron en estas pautas y las usaron para mejorar su rendimiento. Incluso cuando el stand estaba tan silenciado, era invisible, sus elecciones se apoyaban en el lado mĆ”s probable, impulsado por la expectativa.
Una cosa sorprendente es que estas expectativas no se limitaron a varias Ć”reas relacionadas con la toma de decisiones, sino que estĆ”n conectadas a un amplio nĆŗmero de cerebro.
En particular, se descubrieron en las Ć”reas sensoriales tempranas, es decir, aquellos que reciben informaciĆ³n visual directamente, como la corteza visual primaria y el tĆ”lamo, en Ć”reas motoras que preparan acciĆ³n y en Ć”reas asociativas como bolsas orbitogrĆ”ficas y cingulada anterior.
Los hallazgos respaldan la idea de que el cerebro funciona como una mĆ”quina de predicciĆ³n distribuida que no solo procesa lo que vemos o escuchamos, sino que tambiĆ©n crea hipĆ³tesis sobre lo que sucederĆ” y estas hipĆ³tesis afectan lo que percibimos.
AdemĆ”s, este mecanismo puede tener relevancia clĆnica en trastornos como la esquizofrenia o el autismo, porque se sospecha de la dificultad para actualizar las expectativas y las creencias sobre el medio ambiente en el origen de algunos de sus sĆntomas. Comprender cĆ³mo el cerebro sano integra las expectativas podrĆa ayudarnos a comprender mejor estas enfermedades.
Nuevo modelo de cooperaciĆ³n
Estos hallazgos no serĆan posibles sin una nueva forma de trabajar en la ciencia. El Laboratorio Internacional Mozga estĆ” inspirado en proyectos como el CERN o el proyecto de un genoma humano, en el que la cooperaciĆ³n global ha permitido el progreso en exageraciones para un laboratorio.
Durante aƱos de 12 equipos, el consorcio utilizĆ³ protocolos idĆ©nticos, herramientas comunes y dio todos los datos disponibles para la comunidad. El resultado no es solo una detecciĆ³n cientĆfica, sino tambiĆ©n un recurso abierto con cientos de miles de registros neuronales disponibles pĆŗblicos.
Este modelo de ciencia abierta y colaborativa significa cambios culturales que permiten experimentos fragmentados a proyectos internacionales que pueden dar una visiĆ³n cerebral integrada. Y eso es, sin duda, logro.
MelodĆa de neuronas
En resumen, dos estudios estĆ”n de acuerdo en que la toma de decisiones no se concentra en un punto o varias Ć”reas del cerebro, sino para dar como resultado la coordinaciĆ³n de varias regiones en las que nuestras expectativas anteriores tambiĆ©n se han codificado nuestras expectativas anteriores.
Esta visiĆ³n cerebral como una mĆ”quina de predicciĆ³n distribuida se une por un ejemplo multicĆ©ntico de IBL, que predice una neurociencia cada vez mĆ”s global, abierta y colaborativa.
Comprender cĆ³mo decidimos buscar el centro de comando en el cerebro, pero aprender a interpretar la melodĆa de las neuronas, juntas, nos permite percibirnos, proporcionamos y actuamos en la gran sinfonĆa del mundo.
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