MADRID, 19 May. (EUROPA PRESS) -
Decidir cuándo se realiza una acción puede ser tan importante como decidir qué acción tomar. Incluso, en el mejor escenario controlado en el laboratorio, el momento de las decisiones de una persona es imposible de predecir completamente y este componente aparentemente aleatorio puede jugar un papel importante a la hora de eludir la competencia y explorar opciones.
Ahora, neurocientíficos del Centro Champalimaud sobre lo Desconocido, en Lisboa, Portugal, han demostrado que el momento exacto de la ejecución de una acción es la combinación de un componente predecible y un componente impredecible que son procesados por diferentes regiones del cerebro, como detallan en un artículo que se publica este miércoles en la revista 'Neuron.
Ser capaz de elegir el momento adecuado para actuar es crucial para obtener un resultado exitoso en muchas situaciones. Actuar demasiado pronto o demasiado tarde, y el objetivo puede suponer una oportunidad perdida o una pérdida de tiempo, por lo que elegir el momento adecuado requiere que uno aprenda de la experiencia y se adapte a la situación actual.
"Nuestro objetivo era entender mejor los mecanismos en el cerebro que determinan el momento de las acciones", explica el director del estudio, Zach Mainen, de Champalimaud. "Estábamos especialmente interesados en el hecho de que el tiempo de acción a menudo muestra una gran variabilidad y aparente aleatoriedad, incluso cuando las condiciones se mantienen constantes".
Para estudiar esto, los científicos entrenaron ratas para realizar una tarea que ponía a prueba la paciencia de los animales. Las ratas oían un tono y tenían que decidir, en cierto momento, si moverse a un dispensador de agua para saciar su sed. Sin embargo, aprendieron que si eran lo suficientemente pacientes como para esperar un segundo tono (durante un tiempo aleatorio) antes de trasladarse al lugar donde serían recompensados, obtenían sustancialmente más agua que si buscaban su recompensa antes de escuchar el segundo tono.
DOS REGIONES CEREBRALES DETERMINAN LOS TIEMPOS DE ACCIÓN
Como era de esperar, en este escenario, en parte es predecible cuánto tiempo está dispuesto a esperar el animal hasta el segundo; pero al mismo tiempo, hay un importante componente aleatorio, una dosis sustancial de impredecibilidad. En una segunda fase, el equipo repitió los experimentos, pero esta vez también registró la actividad simultánea de múltiples neuronas en el cerebro de las ratas, bien en una región de la corteza prefrontal (involucrada en la toma de decisiones, planificación y aprendizaje) llamada MPFC o en una región de la corteza motora, M2, que se cree que está implicada en el control directo de los movimientos. Ambas regiones son necesarias para decidir el momento adecuado de las acciones.
Con experimentos de grabación neural, encontraron que, en M2, la actividad neuronal reflejaba componentes tanto aleatorios como predecibles de la sincronización de la acción. Pero el hallazgo "más sorprendente", según Masayoshi Murakami, primer autor del estudio, fue que MPFC no tiene nada que ver con la aleatoriedad de la acción. "Mostrarmos que MPFC no se preocupa por la parte aleatoria y es esta separación [de la función entre M2 y MPFC] lo que es nuevo", añade.
"Descubrimos que dos regiones diferentes dentro del cerebro parecen desempeñar papeles muy distintos en la generación de tiempos de acción --resume Mainen--. Un área, la corteza prefrontal medial [MPFC] parece hacer un seguimiento del tiempo de espera ideal basándose en la experiencia. Una segunda área, la corteza motora secundaria, también se mantiene al día en la sincronización ideal y además muestra la variabilidad que hace de las decisiones individuales impredecibles. Esto sugiere una 'separación de poderes' previamente no bien apreciada dentro del cerebro".
¿Cómo interactúan estas dos regiones? Según Mainen, los nuevos resultados también sugieren que la generación del componente determinista de la temporización de la acción sucede primero y que el componente aleatorio (o "estocástico") se añade entonces en la parte superior. "La variabilidad no 'fluye' hacia atrás -argumenta--. De lo contrario, ambas regiones mostrarían variabilidad".
"Una interacción similar entre la optimización y la generación de la variabilidad subyace a la teoría de la evolución --concluye Mainen--. Aquí, hemos comenzado a ver cómo funciona esto en el cerebro".
