Descubren la zona del cerebro que genera las decisiones en función de la memoria

Investigadores de la UPF y del Idibaps del Hospital Clínic han descubierto la zona del cerebro, el córtex orbitofrontal, donde se originan las decisiones en función de las experiencias recientes, lo que permitiría predecir el comportamiento humano incluso antes de darse el estímulo.

La investigación, en la que también han participado investigadores de las universidades de Harvard (EEUU) y Bournemouth (Reino Unido), la publica este viernes la revista "Nature Communications".

Según ha explicado el investigador de la UPF Ramon Nogueira, el estudio ha demostrado que el córtex orbitofrontal podría estar mucho más involucrado en la toma de decisiones de lo que se creía hasta ahora.

Esta región, según las investigación, podría ser la responsable de integrar la información sensorial con la experiencia reciente para generar una decisión que tenga en cuenta toda la información accesible y, de esta manera, maximizar su probabilidad de acierto.

Nogueira ha recordado que para los seres vivos obtener una correcta información del mundo exterior a través de los sentidos es un proceso de vital importancia para poder tomar la decisión más beneficiosa en cada situación particular.

Para entender mejor el proceso de toma de decisiones a nivel neuronal y las regiones del cerebro involucradas en este proceso, los investigadores trabajaron con ratas entrenadas en resolver una tarea de discriminación auditiva.

Así comprobaron que, para maximizar la probabilidad de éxito, las ratas eran capaces de combinar la información sensorial que se les proporciona con la información de que disponen de su pasado cercano.

"Hemos encontrado que neuronas del córtex orbitofrontal codifican el conjunto de variables relevantes para la correcta realización de la tarea: el pasado reciente, la información sensorial actual y, sorprendentemente, hemos puesto de manifiesto por primera vez actividad predictiva de la decisión, incluso antes de que la información sensorial sea presentada", ha detallado Nogueira.

Este trabajo es uno de los primeros en analizar, en cuanto al comportamiento y las neuronas, los mecanismos y procesos subyacentes durante el proceso de toma de decisiones cuando el pasado reciente es informativo, así como las regiones encargadas de integrar estos dos tipos de información.

Las ratas utilizadas para el experimento fueron entrenadas para realizar una tarea de discriminación auditiva en un entorno donde el pasado reciente era informativo, y en cada repetición del experimento se les presentaban dos tonos idénticos separados por un intervalo de tiempo determinado.

Cuando el intervalo de tiempo era largo respecto a un intervalo de referencia, debían responder a la derecha, cuando el intervalo era corto, debían hacerlo a la izquierda.

Además, añadieron una nueva contingencia según fuera la respuesta al estímulo: cuando la respuesta era correcta el intervalo de tiempo entre los dos tonos aleatorizaba la repetición siguiente, cuando la respuesta era incorrecta en la repetición siguiente se volvía a presentar exactamente el mismo intervalo de tiempo.

Así, si las ratas mantenían una memoria de cuál fue su respuesta y si fue correcta o no en el pasado reciente, su probabilidad de responder correctamente a la repetición siguiente aumentaba.

Según Nogueira, tras el experimento, "sólo leyendo la actividad de las neuronas fuimos capaces de predecir su decisión antes de que la información sensorial fuera presentada (estímulo)".

Simultáneamente, los investigadores realizaron registros electrofisiológicos en el córtex orbitofrontal, por lo que tuvieron acceso a la actividad de un pequeño grupo de neuronas con una resolución temporal muy alta.

Para los investigadores, el resultado más importante de este experimento es que nunca se había visto actividad predictiva de la decisión antes de la presentación de la información sensorial.

Al haber sido encontrada esta señal en el córtex orbitofrontal, la conclusión principal es que esta región del cerebro podría ser la responsable de integrar la información sensorial con la experiencia reciente para generar una decisión, y de esta manera maximizar su probabilidad de acierto.

En la investigación, liderada por Rubén Moreno (UPF), también ha participado Maria Vitoria Sánchez y Juan M. Abolafia, ambos del Idibaps, Jan Drugowitsch, de la Universidad de Harvard y Emili Balaguer-Ballester, de la Universidad de Bournemouth.