Caracterización de la firma neuronal de las preferencias

Publicado por Elisa Guma Traducido de BrainPost

Cuando tomamos una decisión, generalmente identificamos nuestras opciones, estimamos el valor de esas opciones y comparamos los valores para seleccionar la mejor opción. Se han empleado varios enfoques neuronales y computacionales para tratar de comprender el proceso de valoración y las redes cerebrales involucradas. Sin embargo, los mecanismos detrás de la toma de decisiones siguen siendo poco conocidos. Se han identificado algunas regiones cerebrales clave que desempeñan un papel clave en la valoración subjetiva, también denominado 'sistema de valoración cerebral', que incluye la corteza prefrontal ventromedial, el estriado ventral y la corteza cingulada posterior, sin embargo, otras regiones también se han identificado como jugando un papel clave. Esta semana en Nature Neuroscience, López-Persem y sus colegas utilizan un gran conjunto de datos de registros electrofisiológicos intracraneales en humanos (tratados con epilepsia) para identificar mejor qué regiones del cerebro y qué tipo de actividad subyacente está involucrada en la generación de señales de valor en las tareas de juicio .

¿Cómo lo hicieron?

El primer objetivo de los autores fue identificar las regiones del cerebro en las que las señales de valor eran detectables durante las tareas de juicio. En otras palabras: identificar el sistema de valoración del cerebro. Los autores recolectaron datos de electroencefalografía intracraneal (iEEG ) de 4,273 electrodos intracraneales en los cerebros de 36 pacientes tratados por epilepsia focal resistente a los medicamentos (en 3 centros de tratamiento). Cada participante tenía entre 12 y 18 electrodos implantados para la localización de las crisis. Los participantes realizaron tareas de juicio mientras se registraba la actividad neuronal a través de electrodos . Algunos participantes realizaron una versión corta de la tarea, y otros realizaron una versión más larga. La versión más larga de la tarea comenzó con una "tarea de distracción" en el que se les pidió a los participantes que estimaran la edad de los rostros y las pinturas, y calificaran qué tan seguros se sentían al adivinar. En la segunda fase de la tarea, se pidió a los participantes que calificaran la simpatía de los alimentos, así como las caras y las pinturas, seguido de una calificación de confianza. En una tercera fase, los participantes tuvieron la opción de elegir dos imágenes que pertenecían a la misma categoría (cara, comida, pintura) y se les pidió elegir la que más les gustara. En la versión corta de la tarea, los participantes solo completaron la segunda y tercera fase con imágenes de alimentos y no se les pidió que calificaran la confianza. 

Los autores buscaron encontrar la ventana de tiempo en la que cada región cerebral de interés estaba más asociada con la señal de valor investigando la relación entre el valor subjetivo dado por los participantes y la actividad cerebral parcelada (77 regiones que utilizan el atlas de etiquetado anatómico automatizado). Centraron sus análisis en la actividad de alta banda gamma (50-150Hz) porque se cree que es un reflejo cercano de la actividad local de aumento de neuronas. Los autores querían saber si los registros de actividad electrofisiológica estaban relacionados con cuatro propiedades centrales de la valoración subjetiva.Evaluaron la anticipación con la actividad previa al estímulo, la generalidad con la inclusión de artículos no alimentarios, la automaticidad al incluir otros tipos de calificación (edad) y la codificación cuadrática al medir la confianza en las calificaciones.

¿Qué encontraron?

Los autores identificaron una relación cuadrática o en forma de U entre las calificaciones de primer orden (edad o simpatía de un artículo) y las calificaciones de segundo orden (confianza en esas calificaciones). Esto era cierto tanto para los alimentos como para los no alimentarios, así como para las tareas de edad y simpatía. Los autores también observaron que las calificaciones de simpatía eran estimaciones confiables de valor subjetivo, capaces de predecir la elección, el tiempo de reacción y la confianza. Los autores identificaron 18 regiones de interés (entre las 77 analizadas) en las que se asoció una representación de valor subjetiva significativa. Los autores identificaron varias regiones que pertenecen al sistema de valoración del cerebro: la corteza orbitofrontal OFC (que comprende la corteza prefrontal ventromedial y la corteza orbitofrontal lateral), y el complejo parahippocampal (PHC) que comprende el hipocampo y la corteza parahippocampal. También encontraron asociaciones significativas con otras regiones, incluida la circunvolución cingulada anterior, el área fusiforme, la corteza temporal inferior y los operculares frontales inferiores.   

Para anticipar (cómo la actividad basal predice el juicio de valor) descubrieron que la actividad previa al estímulo de OFC se asoció significativamente con la señalización de valor, pero no con la actividad de PHC. En la ventana posterior al estímulo, encontraron una asociación significativa con la calificación de similitud de artículos alimenticios y no alimenticios para todas las regiones, lo que indica la generalidad de la señal. También descubrieron que estas regiones respondían al valor en una tarea distractora o sin valor, que reflejaba la automaticidad en la valoración subjetiva. Finalmente, descubrieron que la actividad del sistema de valoración del cerebro también estaba asociada con una forma cuadrática de calificaciones de simpatía (cuadraticidad), indicativa de una representación conjunta de confianza .

¿Cuál es el impacto?

Este estudio identificó una red cerebral importante para la valoración en la toma de decisiones. Además, estos hallazgos indican la participación de esta red en la anticipación, generalidad y automaticidad en la toma de decisiones. Este trabajo proporciona evidencia importante de cómo el cerebro asigna valor a las opciones durante la toma de decisiones y puede ayudarnos a comprender los mecanismos del juicio irracional.

Alizee Lopez-Persem y col. Cuatro propiedades centrales del sistema de valoración del cerebro humano demostrado en señales intracraneales. Nature Neuroscience (2020). Acceda a la publicación científica original aquí.