Los científicos han adquirido nuevos conocimientos sobre cómo las neuronas del cerebro se comunican durante la toma de decisiones, y cómo las conexiones entre las neuronas pueden ayudar a reforzar una elección. Los hallazgos sugieren que diferentes conjuntos de neuronas trabajan juntos para solidificar las opciones.
El estudio, realizado en ratones y dirigido por neurocientíficos de la Escuela de Medicina de Harvard, Estados Unidos, es el primero en combinar análisis estructurales, funcionales y de comportamiento para explorar cómo las conexiones de neurona a neurona apoyan la toma de decisiones.
En la investigación, los ratones tenían la tarea de elegir qué camino tomar en un laberinto para encontrar una recompensa. Los investigadores descubrieron que la decisión de un ratón de ir a la izquierda o a la derecha activaba grupos secuenciales de neuronas, culminando en la supresión de neuronas vinculadas a la elección opuesta.
Estas conexiones específicas entre grupos de neuronas pueden ayudar a esculpir las decisiones al cerrar las vías neuronales para obtener opciones alternativas, dijo Wei-Chung Allen Lee, coautor del estudio.
El nuevo estudio se centró en una región del cerebro llamada corteza parietal posterior, lo que Lee describe como un “centro integrador” que recibe y procesa la información recopilada por múltiples sentidos para ayudar a los animales a tomar decisiones.
“Estábamos interesados en entender cómo surge la dinámica neuronal en esta área cerebral que es importante para la toma de decisiones de navegación”, dijo Lee. “Estamos buscando reglas de conectividad, principios simples que proporcionen una base para los cálculos del cerebro a medida que toma decisiones”.
En laboratorio los científicos registraron la actividad neuronal mientras los ratones corrían un laberinto en forma de T en realidad virtual. Una señal, que ocurrió varios segundos antes, indicó a los ratones si una recompensa estaría en el brazo izquierdo o derecho de la T. En otro momento utilizaron potentes microscopios para mapear las conexiones estructurales entre las mismas neuronas registradas durante la tarea del laberinto.
Al combinar modalidades, los investigadores distinguieron las neuronas excitatorias, las que activan otras células, de las neuronas inhibitorias, que suprimen a otras células.
Descubrieron que un conjunto específico de neuronas excitatorias se disparaban cuando un ratón decidió girar a la derecha, y estas neuronas de “giro a la derecha” activaron un conjunto de neuronas inhibitorias que frenaban la actividad en las neuronas de “giro a la izquierda”. Lo contrario fue cierto cuando un ratón decidió girar a la izquierda.
“A medida que el animal está expresando una elección, el cableado del circuito neuronal puede ayudar a estabilizar esa elección al suprimir otras opciones”, dijo Lee. “Este podría ser un mecanismo que ayude a un animal a mantener una decisión y evite los “cambios de opinión”.
Los hallazgos deben confirmarse en los seres humanos, aunque Lee espera que haya cierta conservación en todas las especies.
Los investigadores ven muchas direcciones para la investigación futura. Una es explorar las conexiones entre las neuronas involucradas en la toma de decisiones en otras regiones del cerebro. Utilizamos estas técnicas experimentales combinadas para encontrar una regla de conectividad, y ahora queremos encontrar otras”, dijo Lee. N
