¿Dónde quiere almorzar tu cerebro?

¿Dónde quiere almorzar tu cerebro?

Una nueva investigación publicada por investigadores de Cedars-Sinai avanza en la comprensión científica de cómo el cerebro sopesa las decisiones que involucran lo que le gusta o valora a la gente, como elegir qué libro leer, qué restaurante elegir para el almuerzo, o incluso, en qué máquina tragamonedas jugar en un casino. Esto fue publicado en la revista revisada por pares Nature Human Behaviour.

El estudio examinó decisiones llamadas opciones basadas en valores, donde no necesariamente hay una opción correcta o incorrecta, según Ueli Rutishauser, autor principal del estudio, director del Centro de Medicina y Ciencias Neurales así como profesor de Neurología, Neurocirugía. y Ciencias Biomédicas en Cedars-Sinai.

«Aprender cómo el cerebro toma este tipo de elecciones podría ayudarnos a comprender mejor los trastornos neurológicos, como la adicción y el trastorno obsesivo-compulsivo», dijo Rutishauser, «porque todas estas condiciones pueden implicar que una persona tome la misma decisión una y otra vez en detrimento suyo». «

Los 20 participantes del estudio, todos voluntarios, eran pacientes con epilepsia que fueron hospitalizados mientras los médicos monitoreaban su actividad cerebral para determinar los puntos focales de sus convulsiones. Esto permitió a los investigadores registrar la actividad de las neuronas individuales dentro de sus cerebros mientras los participantes jugaban un juego de máquinas tragamonedas en la computadora.

El juego, llamado «bandido con dos armas», permite a los participantes elegir una de las dos máquinas tragamonedas simuladas en cada ronda. Los participantes presionaron un botón para seleccionar su «bandido», que luego pagó o no. Los bandidos tenían marcas únicas, por lo que los participantes podían saber si habían jugado cada uno antes, y los participantes jugaron varias rondas durante un período de 30 minutos.

Rutishauser explicó los factores involucrados en la toma de decisiones basadas en valores:

  • Opciones conocidas: «Si los participantes habían elegido un bandido varias veces antes, tenían una idea bastante clara de con qué frecuencia era un ganador».
  • Opciones inciertas: «Para los bandidos que solo habían jugado unas pocas veces, los participantes estaban menos seguros de su posibilidad de ganar».
  • Nuevas opciones: «Cuando aparecía un bandido nuevo por primera vez, los participantes tenían que decidir si elegir un bandido familiar o arriesgarse a elegir uno nuevo. A veces se siente bien hacer algo nuevo, y eso tiene su propio valor intrínseco».

Estudios anteriores se basaron en imágenes de resonancia magnética funcional (MRI) para monitorear la actividad cerebral y sugirieron que una región del cerebro llamada corteza prefrontal ventromedial (vmPFC) juega un papel principal en la ponderación de estos factores. Pero en este estudio reciente, los investigadores de Cedars-Sinai determinaron que un área completamente diferente, llamada área motora pre-suplementaria (pre-SMA), en realidad toma la delantera.

El registro de una sola neurona permitió a los investigadores ver que, si bien el vmPFC señaló el valor de «novedad» de los nuevos bandidos que aparecían, fue el pre-SMA el que calculó qué opción tenía la mejor oportunidad de generar la mayor recompensa. Y esa señal fue la base sobre la cual los participantes tomaron sus decisiones.

«Estudios anteriores no nos daban una imagen completa y no podían establecer la distinción que pudimos hacer aquí», dijo Tomas Aquino, becario postdoctoral en Rutishauser Lab y primer autor del estudio. «Dado que nuestras grabaciones de una sola neurona son más sensibles que otros métodos más comunes, podríamos medir directamente cómo las neuronas preSMA calculan el valor de cada opción y determinan las elecciones de los participantes».

Tanto el vmPFC como el pre-SMA son parte del lóbulo frontal del cerebro, y ambos han estado implicados en actividades de planificación y toma de decisiones, pero en este estudio, por primera vez, los investigadores pudieron descubrir sus funciones separadas. Este nuevo descubrimiento se une a una serie de otros hallazgos recientes que indican que la pre-SMA es de vital importancia para la toma de decisiones humanas.

«La ventana única al cerebro humano que abren estas grabaciones de una sola neurona continúa profundizando nuestra comprensión de los mecanismos precisos detrás de los procesos cognitivos», dijo Adam Mamelak, director del Programa de Neurocirugía Funcional en Cedars-Sinai y co -autor del estudio. «Estas ganancias continuas en la comprensión son la clave para encontrar nuevos tratamientos para trastornos neurológicos complejos y mejorar la vida de los pacientes».

Fuente: Cedars-Sinai Medical Center

Referencia de la revista:

Tomas G. Aquino, Jeffrey Cockburn, Adam N. Mamelak, Ueli Rutishauser, John P. O’Doherty. Las neuronas en el área motora pre-suplementaria humana codifican cálculos clave para la elección basada en valores. Comportamiento humano de la naturaleza, 2023; DOI: 10.1038/s41562-023-01548-2

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