Investigadores señalan la parte del "árbitro" del cerebro
Los científicos del Instituto de Tecnología de California (CalTech) dicen que la corteza prefrontal lateral inferior y la corteza frontopolar son los árbitros, sopesando la confiabilidad de las predicciones que hace cada uno de los sistemas de toma de decisiones y luego asignando el control en consecuencia.
"Comprender dónde se encuentra el árbitro y cómo funciona es un primer paso para encontrar mejores tratamientos para los trastornos cerebrales, como la adicción a las drogas, y los trastornos psiquiátricos, como el trastorno obsesivo-compulsivo", según John O'Doherty, Ph.D ., investigador principal del estudio y director del Caltech Brain Imaging Center.
"Ahora que hemos determinado dónde se encuentra el árbitro, si podemos encontrar una manera de alterar la actividad en esta área, podríamos empujar a un individuo hacia el control dirigido por objetivos y lejos del control habitual", dijo O ' Doherty, quien también es profesor de psicología en Caltech.
Añadió que los investigadores están muy lejos de desarrollar tratamientos reales basados en este descubrimiento para los trastornos que implican sobrecargar el sistema de hábitos del cerebro, pero ha abierto una vía muy prometedora para futuras investigaciones.
Para el estudio, los investigadores reclutaron voluntarios que participaron en un juego de toma de decisiones en una computadora mientras estaban conectados a un escáner de resonancia magnética funcional (fMRI) que monitoreaba su actividad cerebral.
Los investigadores les dijeron a los participantes que trataran de tomar decisiones óptimas para recolectar monedas de un color determinado, que se podían canjear por dinero.
Durante un período de preentrenamiento, los voluntarios se familiarizaron con el juego, moviéndose a través de una serie de salas en pantalla, cada una de las cuales contenía diferentes números de monedas rojas, amarillas o azules.
Durante el juego real, se les dijo qué monedas se podían canjear en cada ronda y se les dio la opción de navegar hacia la derecha o hacia la izquierda en dos etapas, sabiendo que solo recolectarían las monedas en su habitación final. A veces, todas las monedas se podían canjear, lo que hacía que la tarea fuera más habitual que dirigida a un objetivo, según los investigadores.
Al alterar la probabilidad de ir de una habitación a otra, los investigadores dijeron que pudieron probar el alcance del comportamiento habitual y dirigido a objetivos de los voluntarios mientras monitoreaban los cambios correspondientes en su actividad cerebral.
Los investigadores también pudieron comparar los datos de resonancia magnética funcional y las elecciones realizadas por los voluntarios con varios modelos computacionales que construyeron para explicar el comportamiento. El modelo que se correspondía con mayor precisión con los datos experimentales involucró a los dos sistemas cerebrales haciendo predicciones separadas sobre qué acción tomar en una situación determinada, informaron los investigadores.
“Al recibir señales de esos sistemas, el árbitro realizó un seguimiento de la confiabilidad de las predicciones midiendo la diferencia entre los resultados predichos y reales para cada sistema. Luego utilizó esas estimaciones de confiabilidad para determinar cuánto control debería ejercer cada sistema sobre el comportamiento del individuo ", explicaron los investigadores.
En este modelo, el árbitro asegura que el sistema que hace las predicciones más confiables en un momento dado ejerce el mayor grado de control sobre el comportamiento.
"Lo que estamos mostrando es la existencia de un control de alto nivel en el cerebro humano", dijo Sang Wan Lee, Ph.D., autor principal del nuevo estudio y académico postdoctoral en neurociencia en Caltech. "El árbitro básicamente toma decisiones sobre decisiones".
Confirmando hallazgos anteriores, los investigadores vieron en los escáneres cerebrales que un área conocida como el putamen posterior estaba activa en momentos en que el modelo predijo que el sistema habitual debería estar calculando valores de predicción.
Yendo un paso más allá, examinaron la conexión entre el putamen posterior y el árbitro. Dicen que lo que encontraron podría explicar cómo el árbitro establece el peso de los dos sistemas de aprendizaje: la conexión entre el área del árbitro y el putamen posterior cambió según se considerara más confiable el sistema dirigido por el objetivo o el habitual.
“Sin embargo, no se encontró tal conexión entre el árbitro y las regiones del cerebro involucradas en el aprendizaje dirigido a objetivos. Esto sugiere que el árbitro puede funcionar principalmente modulando la actividad del sistema habitual ”, especulan los investigadores.
"Una posibilidad intrigante que surge de estos hallazgos, que tendremos que probar en el trabajo futuro, es que estar en un modo habitual de comportamiento puede ser el estado predeterminado", dijo O'Doherty. "Entonces, cuando el árbitro determina que usted debe estar más dirigido a objetivos en su comportamiento, lo logra inhibiendo la actividad del sistema habitual, casi como presionar los frenos de su automóvil cuando conduce".
El estudio fue publicado en la revista Neurona.
Fuente: Instituto de Tecnología de California
