A partir de un consorcio internacional, se registró la actividad de más de 650.000 neuronas en ratones, lo que ayudó a arribar a la conclusión de que el cerebro distribuye señales de decisión por todo su volumen. De esta forma, el modelo jerárquico tradicional se ve cuestionado. Los dos estudios se publicaron en Nature.

“Hemos iluminado cada neurona del cerebro como si fuera un árbol de navidad”, resaltó uno de los autores en relación al mapa completo de la actividad neuronal que muestra que el cerebro actúa como una totalidad para tomar decisiones, además de que las expectativas previas resultan determinantes.

Un total de 12 equipos de investigación europeos y estadounidenses brindaron un mapa detallado a nivel celular de cómo se produce la toma de decisiones en todo el cerebro de un ratón. Se estudiaron 279 áreas cerebrales que, en conjunto, representan el 95% del volumen del cerebro del animal.

Los estudios

Se colocaron los ratones frente a una pantalla en donde aparecía una luz a la izquierda o a la derecha y, los animales, debían mover una rueda en la dirección correcta para recibir una recompensa. La decisión se tomaba usando su experiencia previa, cuando la señal visual era ambigua, lo que permitió estudiar la influencia de las expectativas.

En tal sentido, los investigadores proyectaban una luz muy tenue, lo que obligaba a los ratones a adivinar hacia dónde girar la rueda. En esas situaciones, los animales se guiaban por su experiencia previa sobre la frecuencia con la que la luz había aparecido en cada lado, lo que permitió estudiar cómo las expectativas influyen en la percepción y en la toma de decisiones.

Los hallazgos

Un primer estudio confirmó que las señales de decisión se distribuyen por todo el cerebro y no se limitan a regiones específicas. En tanto, el procesamiento de la información de las áreas se encuentran más delimitadas.

El trabajo cuestiona el modelo jerárquico clásico de la función cerebral y demuestra que existe una comunicación constante entre áreas durante la toma de decisiones, el inicio de la acción y la recompensa. En definitiva, el cerebro funciona más como un todo que de forma parcelada al generar comportamientos complejos, lo que obliga a los neurocientíficos a adoptar una visión más global en su estudio.

Por otra parte, la segunda investigación demostró que las expectativas o creencias en torno a lo que probablemente ocurra, basadas en experiencia reciente, se codifican en todo el cerebro (no sólo en áreas cognitivas como se creía). Estas expectativas se generan incluso en regiones sensoriales tempranas como el tálamo, primer filtro del cerebro para la información visual procedente del ojo.

Por ende, según los investigadores, el cerebro actúa como una máquina de predicción, con expectativas codificadas en distintas áreas que orientan las respuestas conductuales. Este resultado tendrá implicaciones en la comprensión de trastornos como la esquizofrenia o el autismo, los cuales podrían vincularse a la forma en que el cerebro actualiza sus expectativas.

Fuente: SINC.