¿Qué piensas cuando planeas?
Un equipo internacional de científicos ha descubierto mecanismos neuronales utilizados en la planificación
estudio
Esta investigación arroja luz sobre los mecanismos neuronales y cognitivos de la planificación.
Al detenernos a pensar antes de tomar una decisión importante, podemos imaginar los resultados potenciales de las diferentes elecciones que podríamos tomar. Si bien esta “simulación mental” es fundamental para la forma en que planificamos y tomamos decisiones en la vida cotidiana, no se comprende bien cómo funciona el cerebro para lograrlo.
Un equipo internacional de científicos ha descubierto mecanismos neuronales utilizados en la planificación. Sus resultados, publicados en la revista “Nature Neuroscience”, sugieren que una interacción entre la corteza prefrontal del cerebro y el hipocampo nos permite imaginar resultados futuros para guiar nuestras decisiones.
"La corteza prefrontal actúa como un 'simulador', probando mentalmente posibles acciones utilizando un mapa cognitivo almacenado en el hipocampo", explica Marcelo Mattar, profesor asistente en el Departamento de Psicología de la Universidad de Nueva York y uno de los autores del artículo. “Esta investigación arroja luz sobre los mecanismos neuronales y cognitivos de la planificación, un componente central de la inteligencia humana y animal. Una comprensión más profunda de estos mecanismos cerebrales podría, en última instancia, mejorar el tratamiento de los trastornos que afectan la capacidad de toma de decisiones”.
Primera prueba de que la gravedad puede existir sin masa
Las funciones tanto de la corteza prefrontal (utilizada en la planificación y la toma de decisiones) como del hipocampo (utilizado en la formación y el almacenamiento de la memoria) se han establecido desde hace mucho tiempo. Sin embargo, sus deberes específicos en la toma de decisiones deliberativa, que son los tipos de decisiones que requieren que pensemos antes de actuar, son menos claros.
Para iluminar los mecanismos neuronales de la planificación, Mattar y sus colegas (Kristopher Jensen, neurocientífico computacional del University College de Londres, y Guillaume Hennequin, profesor de neurociencia computacional de la Universidad de Cambridge) desarrollaron un modelo computacional para predecir la actividad cerebral durante la planificación. Luego analizaron datos de humanos y ratas de laboratorio para confirmar la validez del modelo: una red neuronal recurrente (RNN), que aprende patrones basándose en la información entrante.
El modelo tomó en cuenta el conocimiento existente sobre planificación y agregó nuevas capas de complejidad, incluidas “acciones imaginadas”, capturando así como la toma de decisiones implica sopesar el impacto de posibles elecciones, similar a cómo un jugador de ajedrez imagina secuencias de movimientos antes de comprometerse con uno. Estas simulaciones mentales de futuros potenciales, modeladas como interacciones entre la corteza prefrontal y el hipocampo, nos permiten adaptarnos rápidamente a nuevos entornos, como tomar un desvío después de descubrir que una carretera está bloqueada.
Los científicos validaron este modelo computacional utilizando datos neuronales y de comportamiento. Para evaluar la capacidad del modelo para predecir el comportamiento, los científicos llevaron a cabo un experimento novedoso que midió cómo los humanos navegaban por un laberinto en línea en una pantalla de computadora y cuánto tiempo tenían que pensar antes de cada paso. Para validar las predicciones del modelo sobre el papel del hipocampo en la planificación, analizaron registros neuronales de roedores que navegaban por un laberinto físico configurado de la misma manera que en el experimento con humanos. Al asignar una tarea similar a humanos y ratas, los investigadores pudieron establecer paralelismos entre los datos conductuales y neuronales, un aspecto particularmente innovador de esta investigación.
Los resultados experimentales fueron consistentes con el modelo computacional y mostraron una intrincada interacción entre la corteza prefrontal y el hipocampo. En los experimentos con humanos, la actividad cerebral de los participantes reflejó más tiempo pensando antes de actuar al navegar por el laberinto. En los experimentos con ratas de laboratorio, las respuestas neuronales de los animales al moverse por el laberinto se parecían a las simulaciones del modelo.
"En general, este trabajo proporciona conocimientos fundamentales sobre cómo estos circuitos cerebrales nos permiten pensar antes de actuar para tomar mejores decisiones", observa Mattar. "Además, un método en el que tanto los participantes experimentales humanos como animales y los RNN fueron capacitados para realizar la misma tarea ofrece una forma innovadora y fundamental de obtener información sobre los comportamientos".