Las decisiones que tomamos y su correlación neuronal

Su conocimiento  podría ayudar a estudiar la adicción, los trastornos alimentarios y otras condiciones neuropsiquiátricas que implican una toma de decisiones defectuosa

Cuando nos enfrentamos a una elección -por ejemplo, si queremos tomar un helado o una tarta de chocolate de postre-, un conjunto de células cerebrales situadas justo encima de los ojos se activan al sopesar las opciones. Los estudios con animales han demostrado que cada opción activa un conjunto distinto de neuronas en el cerebro. Cuanto más atractiva es la oferta, más rápido se disparan las neuronas correspondientes.

Ahora, un estudio realizado en monos por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en San Luis 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 escogieran entre distintos sabores de zumo. Al cambiar la actividad de las neuronas, los investigadores modificaron el atractivo que los monos encontraban en cada opción, lo que llevó a los animales a tomar decisiones diferentes. 

Comprender en detalle cómo se valoran las opciones y se hacen las elecciones en el cerebro nos ayudará a entender cómo la toma de decisiones va mal en personas con enfermedades como la adicción, los trastornos alimentarios, la depresión y la esquizofrenia.

"En una serie de trastornos mentales y neuropsiquiátricos, los pacientes toman sistemáticamente malas decisiones, pero no entendemos exactamente por qué", afirma el autor principal, el doctor Camillo Padoa-Schioppa  "Ahora hemos localizado una pieza fundamental de este rompecabezas. A medida que arrojemos luz sobre los mecanismos neuronales que subyacen a las elecciones, 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 eligen entre opciones calculando el valor subjetivo de cada oferta, teniendo en cuenta factores como la cantidad, la calidad, el coste y la probabilidad de recibir realmente la oferta prometida. Una vez calculados, los valores se compararían para tomar una decisión. Hubo que esperar casi tres siglos para encontrar la primera evidencia concreta de tales cálculos y comparaciones en el cerebro. En 2006, Padoa-Schioppa y el doctor John Assad, profesor de neurobiología de la Facultad de Medicina de Harvard, publicaron un innovador artículo en Nature en el que describían el descubrimiento de neuronas que codifican el valor subjetivo de los bienes ofrecidos y elegidos. Las neuronas se encontraban en el córtex orbitofrontal, una zona del cerebro situada justo encima de los ojos, que participa en el comportamiento dirigido a objetivos.

Sin embargo, en ese momento no pudieron demostrar que los valores codificados en el cerebro condujeran directamente a la elección de una opción sobre otra.

"Encontramos neuronas que codificaban valores subjetivos, pero las señales de valoraciones pueden guiar todo tipo de comportamientos, no sólo la elección entre opciones", según Padoa-Schioppa. "Pueden guiar el aprendizaje, la emoción, la atención perceptiva y aspectos del control motor. Necesitábamos demostrar que las señales de valoraciones en una región concreta del cerebro son las que guían la elección entre varias opciones".

Para examinar la conexión entre los valores codificados por las neuronas y el comportamiento de elección, los investigadores realizaron dos experimentos.

En uno de los experimentos, los investigadores presentaron repetidamente a los monos dos bebidas y registraron las selecciones de los animales. Las bebidas se ofrecían en cantidades variables e incluían limonada, zumo de uva, zumo de cereza, zumo de melocotón, ponche de frutas, zumo de manzana, zumo de arándanos, té de menta, ponche de kiwi, zumo de sandía y agua con sal. Los monos solían preferir un sabor a otro, pero también les gustaba recibir más que menos, por lo que sus decisiones no siempre eran fáciles. Cada mono indicaba su elección mirando hacia ella, y se le entregaba la bebida elegida.

A continuación, los investigadores colocaron diminutos 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 suministraron una corriente baja a través de los electrodos mientras a un mono se le ofrecían dos bebidas, las neuronas dedicadas a ambas opciones comenzaron a disparar más rápido. Desde la perspectiva del mono, esto significaba que ambas opciones se volvían más atractivas pero, debido a la forma en que se codifican los valores en el cerebro, el atractivo de una opción aumentaba más que el de la otra. El resultado es que la estimulación de bajo nivel hizo que el animal tuviera más probabilidades de elegir una opción concreta, de forma predecible.

En otro experimento, los monos vieron primero una opción y luego la otra antes de elegir. La administración de una corriente más alta mientras el mono consideraba una opción interrumpía el cálculo del valor que tenía lugar en ese momento, haciendo que el mono fuera más propenso a elegir la opción que no se interrumpía. Este resultado indica que los valores computados en el córtex orbitofrontal son una parte necesaria para tomar una decisión.

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

Basado en:

Ballesta S, Shi W, Conen KE, Padoa-Schioppa C. Values Encoded in Orbitofrontal Cortex Are Causally Related to Economic Choices. Nature. Nov. 2, 2020. DOI: 10.1038/s41586-020-2880-x

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16633341/