Las reacciones rápidas a eventos futuros son cruciales. Un boxeador, por ejemplo, necesita responder a su oponente en fracciones de segundo para anticipar y bloquear el próximo ataque. Estas respuestas rápidas se basan en estimaciones de si ocurrirán eventos y cuándo. Ahora, los científicos del Max Planck Institute for Empirical Aesthetics (MPIEA) y la Universidad de Nueva York (NYU) han identificado los cálculos cognitivos subyacentes a este complejo comportamiento predictivo.
¿Cómo sabe el cerebro cuándo prestar atención?
Cada evento futuro conlleva dos tipos distintos de incertidumbre: si sucederá dentro de un período de tiempo determinado y, de ser así, cuándo es probable que ocurra. Hasta ahora, la mayoría de las investigaciones sobre predicción temporal han asumido que la probabilidad de que ocurra un evento tiene un efecto estable sobre la anticipación a lo largo del tiempo. Sin embargo, esta suposición no ha sido probada empíricamente. Además, se desconoce cómo el cerebro humano combina las probabilidades de si ocurrirá un evento futuro y cuándo.
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Un equipo internacional de investigadores de MPIEA y NYU ha investigado ahora cómo estas dos fuentes diferentes de incertidumbre afectan el comportamiento anticipatorio humano. Usando un experimento simple pero elegante, manipularon sistemáticamente las probabilidades de si ocurrirán eventos sensoriales y cuándo ocurrirán y analizaron el comportamiento del tiempo de reacción humano. En su artículo reciente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), el equipo informa dos resultados novedosos. Primero, la probabilidad de que ocurra un evento tiene un efecto altamente dinámico sobre la anticipación a lo largo del tiempo. En segundo lugar, las estimaciones del cerebro sobre si un evento ocurrirá y cuándo ocurrirá de forma independiente.
“Nuestro experimento aprovecha las formas básicas en que usamos la probabilidad en la vida cotidiana, por ejemplo, cuando conducimos nuestro automóvil“, explica Matthias Grabenhorst del Instituto Max Planck de Estética Empírica. “Al acercarse a un cruce de ferrocarril, la probabilidad de que las puertas se cierren determina nuestra disposición general para frenar. Esto es intuitivo y conocido”.
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Georgios Michalareas, también MPIEA, agrega: “Sin embargo, encontramos que esta disposición a responder aumenta drásticamente con el tiempo. Uno se vuelve mucho más alerta, aunque la probabilidad de que las puertas se cierren objetivamente no cambia“. Este efecto dinámico de si un evento ocurrirá es independiente de cuándo ocurrirá. El cerebro sabe cuándo prestar atención basándose en cálculos independientes de estas dos probabilidades.
Los hallazgos del equipo de investigación indican que el cerebro humano ajusta dinámicamente su disposición para responder basándose en estimaciones de probabilidad separadas de si ocurren eventos y cuándo. Los resultados de este estudio contribuyen significativamente a nuestra comprensión de cómo el cerebro humano predice eventos futuros para interactuar en consecuencia con el medio ambiente.
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Fuente y Referencias
Fuente original: Max-Planck-Gesellschaft
Referencia del estudio:
Matthias Grabenhorst, Laurence T. Maloney, David Poeppel, Georgios Michalareas. Two sources of uncertainty independently modulate temporal expectancy. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (16): e2019342118 DOI: 10.1073/pnas.2019342118