Cuando haces algo bien, no puedes aprender nada de tu éxito sin un sistema en el cerebro para asignar crédito a cualquier acción que conduzca al resultado deseado.
Digamos, por ejemplo, que has olvidado cuál de tus 10 contraseñas habituales te registra en un sitio web favorito. Cuando finalmente ingresas la correcta, tu cerebro debería tener un mecanismo para notar cuál condujo a ese éxito. Tienes talesun mecanismo, por supuesto, y ahora un estudio en primates no humanos es el primero en identificarlo directamente en el trabajo en la corteza prefrontal dorsolateral.
Los nuevos hallazgos en el Revista de Neurociencia no solo agrega información sobre cómo funciona el cerebro, sino que también podría conducir a mejoras en la atención de los pacientes que sufren lesiones cerebrales traumáticas que afectan el área, dijo el autor principal, el Dr. Wael Asaad, profesor asistente de neurocirugía en Warren AlpertEscuela de Medicina de la Universidad de Brown y cirujano del Hospital de Rhode Island.
Ubicada en la superficie del cerebro detrás de la parte superior de la frente, la corteza prefrontal dorsolateral dPFC está en un lugar vulnerable. Las deficiencias a largo plazo que pueden resultar de las lesiones cerebrales traumáticas que trata en el quirófano son las que motivan a Asaadinvestigación, dice.
"Los lóbulos frontales son sitios donde a menudo se encuentran hemorragias traumáticas que conducen a todo tipo de problemas en la vida de estas personas en el futuro, y muchos de esos problemas tienen que ver con una mala toma de decisiones", dijo Asaad, quien está afiliado aInstituto Brown para la Ciencia del Cerebro. "Nuestra hipótesis era que esta parte del cerebro es responsable de tratar de descubrir por qué las cosas suceden de la manera en que ocurrieron y vincular las causas y los efectos para que pueda tomar mejores decisiones en el futuro".
Un juego simple
El equipo de investigación reunió sus datos hace más de seis años en el Hospital General de Massachusetts. Dos macacos rhesus realizaron un juego experimental simple: averiguar qué imagen entre las cuatro presentadas en una pantalla era la "correcta" para obtener un sorbo de jugo gratificanteLa tarea era un ejercicio de asignación de crédito porque para obtener el jugo de manera consistente, los sujetos necesitaban reconocer qué imagen era la que había llevado a la recompensa y continuaría en el futuro. En un experimento de control, los investigadores premiaron a los sujetos.no para elegir una imagen correcta, sino para elegir una esquina correcta de la cuadrícula.
A medida que los macacos jugaban el juego simple miles de veces la imagen o ubicación correcta cambiaría de vez en cuando para producir la necesidad de una nueva asignación de crédito, los investigadores registraron la actividad de picos eléctricos de cientos de sus neuronas individuales en el dPFC, que los neurocientíficos han debatido como tal vez desempeñando un papel en la asignación de crédito.
Si algunas neuronas dPFC tienen esa función, razonaron Asaad y sus colegas, entonces deberían tener que comportarse de cuatro maneras específicas durante la tarea.
"Si establece una lista de criterios que la actividad neuronal debería cumplir para resolver la asignación de crédito, estas neuronas cumplen con todos esos criterios", dijo Asaad.
Primero, para que las neuronas asocian una causa la imagen correcta con un efecto deseado recompensa de jugo y círculo verde en la pantalla, su actividad de picos debería representar simultáneamente la imagen y el resultado exitoso en el momento en que se entregó la retroalimentación positivaMediante el uso de un software llamado decodificador, los investigadores pudieron aislar los patrones de punción neural únicos asociados con cada imagen y con retroalimentación positiva o negativa, siendo esta última simplemente la ausencia de jugo y un símbolo X rojo en la pantalla.pudimos ver que la representación de la imagen elegida persistió en muchas neuronas durante el tiempo en que esas mismas neuronas también respondieron a la retroalimentación positiva, produciendo la representación simultánea requerida.
Otro requisito era que las neuronas representaran la imagen correcta de manera consistente a lo largo del tiempo, específicamente cuando la imagen era visible y cuando se revelaba el resultado, aunque para entonces la imagen había desaparecido para dar paso al círculo verde o la X roja. De hecho, las neuronas que representaban las imágenes a través de patrones únicos de espiga lo hicieron de manera consistente durante la tarea, lo que significa que el mismo código neuronal utilizado para representar esa imagen podría vincular causa y efecto.
Debido a que la asignación de crédito es un proceso de aprendizaje, señaló Asaad, debería haber un mayor grado y fidelidad de la actividad neuronal a lo largo del tiempo cuando el aprendizaje estaba ocurriendo que cuando estaba bien establecido y simplemente se volvía a aplicar. Nuevamente, los investigadores vieron talAl comienzo de cada nuevo ejercicio de asignación de crédito, la fidelidad neuronal asociada con la imagen correcta y el resultado gratificante fue mayor que cuando los macacos se habían acostumbrado a seleccionar la misma imagen correcta simplemente por hábito.
Finalmente, si las neuronas realmente asignaran crédito por la recompensa a la causa correcta, entonces, en el experimento de control donde la ubicación era la causa en lugar de la imagen, la representación de la imagen ahora irrelevante no debería aparecer en el momento deretroalimentación. De nuevo, ese fue el caso. Si bien algunas neuronas aún mostraban actividad cuando se presentaron las imágenes por primera vez, esa actividad aumentada no volvió a ocurrir simultáneamente con la recompensa cuando la respuesta correcta fue la posición de la cuadrícula en lugar de la imagen
"Juntos, estos resultados son consistentes con la noción de que las neuronas en el dPFC proporcionan la representación necesaria, selectiva y estable de características relevantes en el momento de la retroalimentación para permitir la asignación de crédito", escribieron los investigadores en la revista.
El estudio no descarta que otras regiones del cerebro también estén involucradas, señaló Asaad. En cambio, la asignación de crédito casi ciertamente involucra a otras regiones. Pero la nueva evidencia muestra que el dPFC es un jugador clave.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Brown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :