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Cómo las neuronas influyen en la toma de decisión: nuevo estudio

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Cuando se enfrenta a una elección, digamos, si tomar helado o pastel de chocolate como postre, conjuntos de células cerebrales justo encima de sus ojos se activan mientras sopesa sus opciones. Los estudios en animales han demostrado que cada opción activa un conjunto distinto de neuronas en el cerebro. Cuanto más atractiva sea la oferta, más rápido se activan las neuronas correspondientes.

Toma de decisión: una cuestión de nueuronas

Ahora, un estudio en monos realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis ha demostrado que la actividad de estas neuronas codifica el valor de las opciones y determina la decisión final. En los experimentos, los investigadores dejaron que los animales eligieran entre diferentes sabores de jugo. Al cambiar la actividad de las neuronas, los investigadores cambiaron el atractivo de los monos para cada opción, lo que llevó a los animales a tomar decisiones diferentes. El estudio aparece en la edición del 2 de noviembre de 2020 de la revista Nature.

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Una comprensión detallada de cómo se valoran las opciones y se toman las decisiones en el cerebro nos ayudará a comprender cómo la toma de decisiones va mal en personas con afecciones como adicción, trastornos alimentarios, depresión y esquizofrenia.

«En una serie de trastornos mentales y neuropsiquiátricos, los pacientes constantemente toman malas decisiones, pero no entendemos exactamente por qué», dijo el autor principal Camillo Padoa-Schioppa, PhD, profesor de neurociencia, economía e ingeniería biomédica. «Ahora hemos localizado una pieza crítica de este rompecabezas. A medida que arrojemos luz sobre los mecanismos neuronales subyacentes a las opciones, obtendremos una comprensión más profunda de estos trastornos.»

En el siglo XVIII, los economistas Daniel Bernoulli, Adam Smith y Jeremy Bentham sugirieron que las personas eligieran entre las opciones calculando el valor subjetivo de cada oferta, tomando en consideración factores como la cantidad, la calidad, el costo y la probabilidad de recibir realmente la oferta prometida. Una vez calculados, los valores se compararían para tomar una decisión. Se necesitaron casi tres siglos para encontrar la primera evidencia concreta de tales cálculos y comparaciones en el cerebro. En 2006, Padoa-Schioppa y John Assad, PhD, profesor de neurobiología en la Escuela de Medicina de Harvard, publicaron un artículo pionero en Nature que describe el descubrimiento de neuronas que codifican el valor subjetivo ofrecido y los bienes elegidos. Las neuronas se encontraron en la corteza orbitofrontal, un área del cerebro justo encima de los ojos involucrada en el comportamiento dirigido a objetivos.

En ese momento, sin embargo, no pudieron demostrar que los valores codificados en el cerebro llevaran directamente a elegir una opción sobre otra. «Encontramos neuronas que codifican valores subjetivos, pero las señales de valor pueden guiar todo tipo de comportamientos, no solo la elección«, dijo Padoa-Schioppa. «Pueden guiar el aprendizaje, las emociones, la atención perceptiva y los aspectos del control motor. Necesitábamos mostrar que las señales de valor en una región cerebral particular guían las elecciones«.

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Las neuronas de la corteza orbitofrontal responsables de las tomas de decisión subjetivas

Para examinar la conexión entre los valores codificados por neuronas y el comportamiento de elección, los investigadores realizaron dos experimentos. El estudio fue realizado por los primeros autores Sébastien Ballesta, PhD, luego investigador postdoctoral, y Weikang Shi, estudiante de posgrado, con la ayuda de Katherine Conen, PhD, entonces estudiante de posgrado, quien diseñó uno de los experimentos. Ballesta es ahora profesor asociado en la Universidad de Estrasburgo en Estrasburgo, Francia; Conen está ahora en la Universidad de Brown.

En un experimento, los investigadores presentaron repetidamente dos bebidas a los monos y registraron las selecciones de los animales. Las bebidas se ofrecieron en diferentes cantidades e incluían limonada, jugo de uva, jugo de cereza, jugo de durazno, ponche de frutas, jugo de manzana, jugo de arándano, té de menta, ponche de kiwi, jugo de sandía y agua con sal. Los monos a menudo preferían un sabor sobre otro, pero también les gustaba obtener más en lugar de menos, por lo que sus decisiones no siempre eran fáciles. Cada mono indicó su elección mirando hacia él, y se entregó la bebida elegida.

Luego, los investigadores colocaron pequeños electrodos en la corteza orbitofrontal de cada mono. Los electrodos estimulan sin dolor las neuronas que representan el valor de cada opción. Cuando los investigadores administraron una corriente baja a través de los electrodos mientras se ofrecían dos bebidas a un mono, las neuronas dedicadas a ambas opciones comenzaron a dispararse más rápido. Desde la perspectiva del mono, esto significó que ambas opciones se volvieron más atractivas pero, debido a la forma en que los valores están codificados en el cerebro, el atractivo de una opción aumentó más que el de la otra. El resultado es que la estimulación de bajo nivel hizo que el animal fuera más propenso a elegir una opción en particular, de una manera predecible.

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En otro experimento, los monos vieron primero una opción, luego la otra, antes de tomar una decisión. La entrega de una corriente más alta mientras el mono estaba considerando una opción interrumpió el cálculo del valor que tenía lugar en ese momento, lo que hizo que el mono eligiera la opción que no se interrumpió. Este resultado indica que los valores calculados en la corteza orbitofrontal son una parte necesaria para tomar una decisión.

«Cuando se trata de este tipo de elecciones, el cerebro del mono y el cerebro humano parecen muy similares», dijo Padoa-Schioppa. «Creemos que este mismo circuito neuronal subyace a todo tipo de elecciones que la gente hace, como entre diferentes platos en el menú de un restaurante, inversiones financieras o candidatos en una elección. Incluso las decisiones importantes de la vida, como qué carrera elegir o con quién casarse, probablemente utilizarán este circuito. Cada vez que una elección se basa en preferencias subjetivas, este circuito neuronal es responsable de ello.»

Fuente y referencias

Fuente: Facultad de Medicina de la Universidad de Washington

Referencia del estudio:

Sébastien Ballesta, Weikang Shi, Katherine E. Conen, Camillo Padoa-Schioppa. Values encoded in orbitofrontal cortex are causally related to economic choicesNature, 2020; DOI: 10.1038/s41586-020-2880-x

Redacción

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