Los neurocientíficos han proporcionado evidencia visual clara de que una región del cerebro humano conocida como el estriado ventral se activa durante la toma de decisiones para sopesar los costos y los beneficios de hacer un esfuerzo físico.
Comportamiento humano de la naturaleza publicó la investigación realizada por científicos de la Universidad de Emory. Ofrece la primera vista detallada de la actividad del cuerpo estriado ventral durante tres fases de la toma de decisiones basada en el esfuerzo: la anticipación del inicio de un esfuerzo, la ejecución real del esfuerzo y la recompensa,o resultado, del esfuerzo.
"Es importante comprender los mecanismos neuronales subyacentes a la motivación", dice Shosuke Suzuki, primer autor del estudio y estudiante graduado de psicología en Emory. "Nuestro trabajo tiene amplias implicaciones para el tratamiento de trastornos relacionados con la motivación reducida, como la depresión,esquizofrenia y trastorno de estrés postraumático. También puede ayudar a mejorar los programas de motivación para todo, desde la educación hasta el atletismo y la salud pública ".
"La voluntad de hacer un esfuerzo es algo crucial para nuestra supervivencia y algo que usamos todos los días", agrega Michael Treadway, autor principal del estudio y profesor de investigación distinguido de Winship en el Departamento de Psicología y el Departamento de Psiquiatría y Ciencias del Comportamiento de Emory."Hemos identificado dos áreas del cuerpo estriado ventral que se superponen estrechamente, pero sin embargo distintas, involucradas en diferentes fases de la toma de decisiones basada en el esfuerzo. Y hemos proporcionado una herramienta de neuroimagen concreta para medir la sensibilidad de las señales asociadas con estas fases queotros pueden aplicar a sus propios datos ".
Por ejemplo, dice Treadways, el nuevo método podría proporcionar una ventana a cómo un fármaco está afectando los cerebros de los pacientes que sufren deficiencias motivacionales, en comparación con los controles.
El laboratorio de Treadway se enfoca en comprender los mecanismos moleculares y a nivel de circuito de los síntomas psiquiátricos relacionados con los trastornos del estado de ánimo, la ansiedad y la toma de decisiones.
El cuerpo estriado ventral, ubicado en lo profundo de los hemisferios cerebrales del cerebro, es un área asociada con el movimiento y la mediación de experiencias gratificantes y motivación.
La neuroimagen ha demostrado constantemente que el cuerpo estriado ventral se activa durante la toma de decisiones para codificar el valor potencial de las recompensas en relación con los costos, como los tiempos de espera y la probabilidad. El cuerpo estriado ventral le ayuda a decidir si pagar más por el parto "al día siguiente"o elija la entrega "gratuita en una semana" para recibir un paquete.
Sin embargo, los estudios de neuroimagen no habían logrado detectar una señal de valor fuerte en el estriado ventral para las decisiones que requieren un esfuerzo físico. Si desea más café, pero la olla está vacía, ¿vale la pena levantarse y preparar un poco más?
"Era un misterio por qué esta región del cerebro codificaba el valor de una recompensa frente al tiempo y la probabilidad, pero no parecía hacerlo para el esfuerzo físico", dice Suzuki. "Ha sido una paradoja en la literatura sobre neuroimágenes".
Investigaciones anteriores en roedores mostraron que el cuerpo estriado ventral es fundamental para motivar a un animal a trabajar por recompensas como la comida. La investigación con animales también muestra evidencia de dos señales opuestas en el cuerpo estriado ventral. Una señal de activación prepara al animal para trabajar y una señal de descuentoayuda a un animal a seleccionar las recompensas que requieren el menor esfuerzo. Estas señales ayudan a los animales a trabajar para lo que necesitan, a la vez que se aseguran de que no trabajen más de lo necesario.
La presencia de estas señales nunca se había probado en humanos. Los investigadores de Emory teorizaron que a medida que aumenta el costo físico para realizar una tarea, la señal de activación generaría un aumento en la actividad en el estriado ventral, mientras que la señal de descuento generaría unPropusieron que el disparo simultáneo de estas dos señales - el costo del esfuerzo versus la activación del esfuerzo en sí mismo - es lo que dificulta la detección de la señal de valor en estudios previos.
Una complicación adicional para detectar la activación cerebral asociada con el esfuerzo físico es el hecho de que la neuroimagen requiere que los participantes permanezcan quietos dentro de una máquina de resonancia magnética funcional fMRI mientras se escanean sus cerebros.
Para solucionar estos problemas, los investigadores diseñaron experimentos de resonancia magnética funcional que permitirían a los participantes permanecer en posición supina y también separarían las señales neuronales que implican esfuerzo de las asociadas con el costo del esfuerzo.
Para el primer conjunto de experimentos, los investigadores crearon un laberinto virtual. A medida que se escaneaban sus cerebros, a los participantes del estudio se les presentaron tareas de navegación por el laberinto que requerían diferentes niveles de esfuerzo. En una condición, los participantes se vieron moverse a través del laberinto virtualpasivamente. En otra condición, simplemente presionaron un botón en un dispositivo de mano para moverse a través del laberinto. Una tercera condición requirió el mayor esfuerzo de presionar repetida y rápidamente el botón para moverse a través del laberinto. Cada laberinto, cuando se completó con éxito, los recompensócon una cantidad nominal en dólares.
Durante un segundo experimento, se midió la actividad neuronal de los participantes mientras tomaban una serie de elecciones entre dos opciones, con diferentes cantidades de recompensa y esfuerzo requeridas para cada opción. Las cantidades de esfuerzo y recompensa se presentaron secuencialmente para tratar de aislar laseñal de activación de esfuerzo durante la anticipación de diversas demandas de esfuerzo.
Los resultados mostraron que dos regiones distintas del cuerpo estriado ventral se dispararon en respuesta a diferentes fases del esfuerzo físico y la toma de decisiones basada en el esfuerzo, con cierta superposición. La actividad en una región anterior se asoció principalmente con los costos de recompensa y esfuerzo, mientras que la actividad enuna región dorsal se asoció principalmente con el inicio del movimiento con esfuerzo. Y esta actividad relacionada con el movimiento con esfuerzo era distinta de la actividad en otra región, llamada putamen, que se asoció con el inicio del movimiento simple.
Los investigadores ahora esperan aprovechar esta mayor conciencia de cómo el cerebro codifica las señales relacionadas con la motivación.
"Nuestro artículo actual proporciona un paradigma sobre cómo medir la actividad cerebral para las decisiones basadas en el esfuerzo asociadas con las tareas asignadas", dice Suzuki. "Ahora estamos desarrollando experimentos para identificar modos específicos de señalización cuando las personas inician acciones espontáneamente. Eso puededarnos una mejor medida de cómo funciona el cerebro cuando las personas hacen cosas porque quieren hacerlas, en situaciones de la vida real. Obtener mediciones sensibles de cómo las personas normalmente deciden dedicar su esfuerzo puede ayudarnos a desarrollar mejores tratamientos para las personas que sufren deficiencias motivacionales relacionadasa la depresión u otras enfermedades ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ciencias de la salud de Emory . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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