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Blogs Cosas del cerebro por Pilar Quijada

Localizan las neuronas que deciden por ti

Situadas en lo profundo del cerebro, su funcionamiento está alterado en la depresión y la ansiedad

Localizan las neuronas que deciden por ti
Pilar Quijada el

Puede sonar descabellado que haya neuronas que decidan por nosotros. Pero muchos neurocientíficos están convencidos de ello. El neurocientífico mexicano Ranulfo Romo considera una ilusión creer que somos dueños de nosotros mismos. Su trabajo se centra en comprender qué hay detrás de la toma de una decisión, que para él es “probablemente el mecanismo cumbre de nuestro cerebro”. En la misma línea, el catedrático de Psiquiatría Joaquín Fuster apunta que «nuestras neuronas son las que mandan». Dos “pesos pesados” de las neurociencias no pueden andar muy descaminados.

Ahora, una investigación publicada hace unos días en Nature Communications parece haber dado con esas neuronas que “deciden por nosotros”. Se localizan en lo profundo del cerebro. En una estructura denominada núcleo o cuerpo estriado, que forma parte del sistema de recompensa del cerebro y está implicado en la toma de decisiones.

Investigadores del MIT encontraron un grupo de neuronas en el cuerpo estriado del cerebro que se vuelven particularmente activas, cuando un comportamiento conduce a un resultado diferente al esperado. Ese grupo de neuronas literalmente “echan chispas”, pero coordinadas, que es la forma que tienen las neuronas para comunicarse. Este “alboroto” los investigadores creen que ayuda al cerebro a adaptarse a las circunstancias cambiantes.“

Gran parte de esta actividad cerebral tiene que ver con resultados sorprendentes, porque si se espera un resultado, en realidad no hay nada que aprender. Lo que vemos es que hay una fuerte codificación tanto de recompensas inesperadas como de resultados negativos inesperados”, apunta Bernard Bloem, ex postdoctorado del MIT y uno de los autores principales del nuevo estudio.

 

Las deficiencias en este tipo de toma de decisiones son un sello distintivo de muchos trastornos neuropsiquiátricos, especialmente ansiedad y depresión

Ligeras alteraciones en la actividad de estas neuronas del estriado podrían hacer que el cerebro tome decisiones impulsivas o se paralice por la indecisión, dicen los investigadores.

Ann Graybiel, profesora del Instituto MIT y miembro del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro del MIT, es la autora principal del estudio. Es una autoridad en la formación de hábito y la toma de decisiones. Estudia la base neuronal de las estrategias de aprendizaje y acción relevantes para la toma de decisiones, la creación y el abandono de hábitos, el estado afectivo y los trastornos cerebrales.

Los neurocientíficos del MIT han descubierto que los estriosomas (rojo) en el cuerpo estriado codifican información sobre los posibles resultados de una acción en particular. Crédito MIT

Durante gran parte de su carrera, Graybiel se ha centrado en la fisiología del cuerpo estriado, una estructura implicada en el control del movimiento, la cognición, la formación de hábitos y la toma de decisiones. A fines de la década de 1970, Graybiel descubrió que, si bien las neuronas estriatales parecían ser una masa amorfa, en realidad estaban organizadas en compartimentos, a los que denominó estriosomas. Investigaciones posteriores revelaron vínculos entre las anomalías del estriosoma y los trastornos neurológicos, como la disfunción del estado de ánimo en la enfermedad de Huntington y el agotamiento de la dopamina en la enfermedad de Parkinson.

Aprendiendo de la experiencia

Se sabe que el cuerpo estriado desempeña un papel clave en la toma de decisiones que requieren evaluar los resultados de una acción en particular. En este estudio, los investigadores querían aprender más sobre la base neuronal de cómo el cerebro toma decisiones de costo-beneficio, en las que un comportamiento puede tener una combinación de resultados positivos y negativos.

Para estudiar este tipo de toma de decisiones, los investigadores entrenaron ratones para hacer girar una rueda hacia la izquierda o hacia la derecha. Con cada turno, recibirían una combinación de recompensa (agua azucarada) y resultado negativo (una pequeña bocanada de aire). A medida que los ratones realizaban la tarea, aprendieron a maximizar la entrega de recompensas y a minimizar la entrega de bocanadas de aire. Sin embargo, durante cientos de ensayos, los investigadores cambiaron con frecuencia las probabilidades de obtener la recompensa o la bocanada de aire, por lo que los ratones tendrían que ajustar su comportamiento.

A medida que los ratones aprendían a hacer estos ajustes, los investigadores registraron la actividad de las neuronas en el cuerpo estriado. Esperaban encontrar actividad neuronal que reflejara qué acciones son buenas y deben repetirse, o malas y deben evitarse. Si bien algunas neuronas hicieron esto, los investigadores también descubrieron, para su sorpresa, que muchas neuronas codificaban detalles sobre la relación entre las acciones y ambos tipos de resultados.

Estas neuronas respondían con más fuerza cuando un comportamiento producía un resultado inesperado, es decir, cuando girar la rueda en una dirección producía el resultado opuesto al que había tenido en ensayos anteriores. Estas “señales de error” de recompensa y castigo parecen ayudar al cerebro a darse cuenta de que es hora de cambiar de táctica.

La mayoría de las neuronas que codifican estas señales de error se encuentran en los estriosomas, grupos de neuronas ubicados en el cuerpo estriado. Trabajos anteriores han demostrado que los estriosomas envían información a muchas otras partes del cerebro, incluidas las regiones productoras de dopamina y las regiones involucradas en la planificación del movimiento.

“Los estriosomas parecen hacer un seguimiento de los resultados reales en su mayoría”, explica Bloem. “La decisión de realizar una acción o no, que esencialmente requiere integrar múltiples resultados, probablemente ocurra en algún lugar posterior del cerebro”.

Hacer juicios

Los hallazgos podrían ser relevantes no solo para que los ratones aprendan una tarea, sino también para muchas decisiones que las personas deben tomar todos los días al sopesar los riesgos y beneficios de cada elección. Comer un gran tazón de helado después de la cena genera una gratificación inmediata, pero puede contribuir al aumento de peso o a la mala salud. Decidir comer zanahorias en su lugar te hará sentir más saludable, pero te perderás el disfrute del dulce placer.

“Lo que encontramos es que el cuerpo estriado también sabe por qué estos son buenos y sabe cuáles son los beneficios y el costo de cada uno. En cierto modo, la actividad allí refleja mucho más sobre el resultado potencial que la probabilidad de que lo elijas”.

Este tipo de toma de decisiones complejas a menudo se ve afectada en personas con una variedad de trastornos neuropsiquiátricos, que incluyen ansiedad, depresión, esquizofrenia, trastorno obsesivo-compulsivo y trastorno de estrés postraumático. El abuso de drogas también puede provocar problemas de juicio e impulsividad.

“Puedes imaginar que si las cosas se configuran de esta manera, no sería tan difícil confundirse entre lo que es bueno y lo que es malo, porque hay algunas neuronas que se activan cuando un resultado es bueno y también se activan cuando el resultado es malo”, señala Graybiel. “Nuestra capacidad para hacer nuestros movimientos o nuestros pensamientos en lo que llamamos una forma normal depende de esas distinciones, y si se vuelven borrosas, es un verdadero problema”.

Los resultados de esta investigación sugieren que la terapia conductual dirigida a la etapa en la que la información sobre los posibles resultados se codifica en el cerebro podría ayudar a las personas que padecen esos trastornos, dicen los investigadores.

Investigación
Pilar Quijada el

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