Bosque de neuronas. Blue Brain Project.
Los resultados de un estudio sobre la gestión de la certeza por parte de unas ratas entrenadas en laboratorio, ponen en cuestión que la capacidad de hacer una elección en función de la confianza o desconfianza que se tenga en las alternativas ofrecidas sea exclusivamente humana.
La investigación, que fue realizada por Zachary Mainen, coordinador del programa de neurociencias de la Fundación Champalimaud, de Lisboa, se basó en el análisis del comportamiento de los roedores, además de en registros neuronales combinados con modelización computacional.
Según explica Mainen en un artículo aparecido al respecto en la revista Nature, mientras los estadistas utilizan medidas y valores para asignar grados de confianza a cada propuesta, poco se sabe sobre cómo el cerebro calcula la certidumbre acerca de nuestras decisiones.
Mezcla de sensaciones
La Fundación Champalimaud explica en un comunicado que los científicos adiestraron a las ratas en el Cold Spring Harbor Laboratory, de Estados Unidos, para que éstas aprendieran a tomar decisiones de diversa dificultad.
Dado que las ratas destacan por su sentido del olfato, estas decisiones consistían en reconocer, a cambio de una recompensa, un olor más o menos intenso en una mezcla de dos productos químicos. El grado de dificultad de la decisión podía manipularse, en función de la cantidad de cada producto químico presente en la mezcla.
Esta tarea sería parecida a preguntarle a una persona si una combinación del color azul o del color verde es más azul o más verde. La certidumbre sería mayor si dicha combinación es mayormente azul o verde, mientras que se reduciría cuanto más parecidas fueran las cantidades de cada color.
Conscientes de sus decisiones
Mientras las ratas hacían sus “deberes”, Mainen y sus colaboradores registraron las señales de neuronas individuales localizadas en la corteza orbitofrontal de los cerebros de éstas, un área cerebral que los humanos y los roedores tenemos en común.
En humanos, dicha región está relacionada con ciertos procesos cognitivos, como la toma de decisiones, y se encuentra dentro del lóbulo frontal. También juega un papel en las emociones y en las recompensas, por lo que algunos especialistas la consideran parte del sistema límbico (sistema que gestiona respuestas fisiológicas ante estímulos emocionales).
Mientras los roedores eran sometidos a la prueba de distinguir olores, los científicos descubrieron, gracias a las mediciones cerebrales, una correlación entre la velocidad de “encendido” de las neuronas y el nivel de indecisión experimentado por las ratas a la hora de señalar uno de los olores.
Según Mainen, las neuronas parecían estar registrando, después de que el animal tomara su decisión, cómo de seguro estaba el animal en dicha decisión, con el fin de señalar si cabía esperar o no la ansiada recompensa.
Los investigadores probaron varias explicaciones para el registro neuronal, pero la mejor de ellas fue que estas neuronas estaban registrando el grado de confianza del animal hacia sus propias decisiones.
La investigación, que fue realizada por Zachary Mainen, coordinador del programa de neurociencias de la Fundación Champalimaud, de Lisboa, se basó en el análisis del comportamiento de los roedores, además de en registros neuronales combinados con modelización computacional.
Según explica Mainen en un artículo aparecido al respecto en la revista Nature, mientras los estadistas utilizan medidas y valores para asignar grados de confianza a cada propuesta, poco se sabe sobre cómo el cerebro calcula la certidumbre acerca de nuestras decisiones.
Mezcla de sensaciones
La Fundación Champalimaud explica en un comunicado que los científicos adiestraron a las ratas en el Cold Spring Harbor Laboratory, de Estados Unidos, para que éstas aprendieran a tomar decisiones de diversa dificultad.
Dado que las ratas destacan por su sentido del olfato, estas decisiones consistían en reconocer, a cambio de una recompensa, un olor más o menos intenso en una mezcla de dos productos químicos. El grado de dificultad de la decisión podía manipularse, en función de la cantidad de cada producto químico presente en la mezcla.
Esta tarea sería parecida a preguntarle a una persona si una combinación del color azul o del color verde es más azul o más verde. La certidumbre sería mayor si dicha combinación es mayormente azul o verde, mientras que se reduciría cuanto más parecidas fueran las cantidades de cada color.
Conscientes de sus decisiones
Mientras las ratas hacían sus “deberes”, Mainen y sus colaboradores registraron las señales de neuronas individuales localizadas en la corteza orbitofrontal de los cerebros de éstas, un área cerebral que los humanos y los roedores tenemos en común.
En humanos, dicha región está relacionada con ciertos procesos cognitivos, como la toma de decisiones, y se encuentra dentro del lóbulo frontal. También juega un papel en las emociones y en las recompensas, por lo que algunos especialistas la consideran parte del sistema límbico (sistema que gestiona respuestas fisiológicas ante estímulos emocionales).
Mientras los roedores eran sometidos a la prueba de distinguir olores, los científicos descubrieron, gracias a las mediciones cerebrales, una correlación entre la velocidad de “encendido” de las neuronas y el nivel de indecisión experimentado por las ratas a la hora de señalar uno de los olores.
Según Mainen, las neuronas parecían estar registrando, después de que el animal tomara su decisión, cómo de seguro estaba el animal en dicha decisión, con el fin de señalar si cabía esperar o no la ansiada recompensa.
Los investigadores probaron varias explicaciones para el registro neuronal, pero la mejor de ellas fue que estas neuronas estaban registrando el grado de confianza del animal hacia sus propias decisiones.
Zachary Mainen. Fuente: Fundación Champalimaud.
Certidumbre universal
Mainen y sus colaboradores demostraron asimismo que en situaciones de gran incertidumbre, las ratas preferían abstenerse de tomar decisiones durante unos momentos, y ejecutar la prueba de nuevo, antes que llevar a cabo una decisión incorrecta.
Según Mainen, “estos resultados sugieren que la estimación de la certidumbre no es una función compleja exclusiva de los humanos, sino un componente clave del proceso de toma de decisiones, que probablemente se dé en todo el reino animal. Futuros estudios de este tipo aclararán aún más la cuestión de cómo se forma un sentido intuitivo acerca de la solidez de una creencia, y de cómo distinguimos la realidad de la ficción”.
Los investigadores añaden en Nature que estos resultados indican que la estimación de la certidumbre, que hasta ahora se pensaba que necesitaba de una “metacognición” y de una percepción consciente, se encuentra incluso en el cerebro de roedores. Asimismo, la estimación de la certidumbre puede ser calculada gracias a operaciones relativamente simples, y puede dirigir un comportamiento adaptable. Por tanto, que podría ser un componente fundamental presente en la toma de decisiones de cualquier especie animal.
Toma de decisiones en el mundo animal
La investigación de Mainen y sus colaboradores no es la primera que compara la capacidad de toma de decisiones en humanos con la de alguna especie animal. Recientemente, tal y como publicamos en Tendencias21, un equipo de investigadores del Technion-Israel Institute of Technology, de la Universidad de Tel Aviv y de la Hebrew University de Israel, descubrieron que las abejas y los humanos tomamos decisiones de forma parecida.
Un estudio realizado con 50 estudiantes universitarios y con abejas demostró que, cuando se presenta la oportunidad de obtener una recompensa importante acometiendo una acción arriesgada, las personas y las abejas utilizan el mismo mecanismo de toma de decisiones.
Tanto los humanos como los insectos demostraron en dicha investigación que están más dispuestos a jugársela en una acción de riesgo cuando las diferencias entre las posibles ganancias está bien definida. Por el contrario, si estas diferencias son difíciles de distinguir, prefieren elegir la opción segura, incluso si la probabilidad de fallar en la elección no ha cambiado nada. Los investigadores sospecharon, por tanto, que la exactitud en la percepción influye en las decisiones finales.
Mainen y sus colaboradores demostraron asimismo que en situaciones de gran incertidumbre, las ratas preferían abstenerse de tomar decisiones durante unos momentos, y ejecutar la prueba de nuevo, antes que llevar a cabo una decisión incorrecta.
Según Mainen, “estos resultados sugieren que la estimación de la certidumbre no es una función compleja exclusiva de los humanos, sino un componente clave del proceso de toma de decisiones, que probablemente se dé en todo el reino animal. Futuros estudios de este tipo aclararán aún más la cuestión de cómo se forma un sentido intuitivo acerca de la solidez de una creencia, y de cómo distinguimos la realidad de la ficción”.
Los investigadores añaden en Nature que estos resultados indican que la estimación de la certidumbre, que hasta ahora se pensaba que necesitaba de una “metacognición” y de una percepción consciente, se encuentra incluso en el cerebro de roedores. Asimismo, la estimación de la certidumbre puede ser calculada gracias a operaciones relativamente simples, y puede dirigir un comportamiento adaptable. Por tanto, que podría ser un componente fundamental presente en la toma de decisiones de cualquier especie animal.
Toma de decisiones en el mundo animal
La investigación de Mainen y sus colaboradores no es la primera que compara la capacidad de toma de decisiones en humanos con la de alguna especie animal. Recientemente, tal y como publicamos en Tendencias21, un equipo de investigadores del Technion-Israel Institute of Technology, de la Universidad de Tel Aviv y de la Hebrew University de Israel, descubrieron que las abejas y los humanos tomamos decisiones de forma parecida.
Un estudio realizado con 50 estudiantes universitarios y con abejas demostró que, cuando se presenta la oportunidad de obtener una recompensa importante acometiendo una acción arriesgada, las personas y las abejas utilizan el mismo mecanismo de toma de decisiones.
Tanto los humanos como los insectos demostraron en dicha investigación que están más dispuestos a jugársela en una acción de riesgo cuando las diferencias entre las posibles ganancias está bien definida. Por el contrario, si estas diferencias son difíciles de distinguir, prefieren elegir la opción segura, incluso si la probabilidad de fallar en la elección no ha cambiado nada. Los investigadores sospecharon, por tanto, que la exactitud en la percepción influye en las decisiones finales.