Por: Gabriela Jiménez Ramírez

El cerebro funciona formando redes que comunican sus diversas áreas. Son estos circuitos los que sustentan las conductas humanas desde caminar hasta el razonamiento.

Este órgano continuamente toma decisiones que ayudan a la sobrevivencia, el crecimiento y la evolución, por eso sigue siendo materia de estudio de los científicos.

Recientemente, un consorcio de 22 laboratorios logró registrar la actividad de todo el cerebro de un mamífero mientras tomaba decisiones.

La investigación analizó la comunicación entre neuronas y el mecanismo que interviene en los cambios de opinión. El ensayo lo hicieron con 139 ratones, cada uno enfrentado a una tarea muy simple: mirar una pantalla y mover una ruedecita a la izquierda o a la derecha según aparecía un estímulo visual. Si acertaban, recibían como premio una gota de agua.

Mientras ponían a prueba a los roedores, los investigadores midieron la actividad con 699 sondas Neuropixels, un tipo de electrodo capaz de registrar cientos de neuronas a la vez en distintas regiones.

Finalmente, los neurocientíficos aislaron más de 75 mil neuronas distribuidas en 279 áreas del cerebro.

«Cómo se organiza el cerebro para ayudar a tomar decisiones es una cuestión importante y fundamental, y los circuitos neuronales en áreas del cerebro que son importantes para la toma de decisiones no se comprenden bien», dijo Wei-Chung Allen Lee, profesor asociado de neurobiología en el Instituto Blavatnik del Harvard Medical School (HMS) y profesor de neurología en el Boston Children’s Hospital.

Los investigadores descubrieron que la decisión de un ratón de ir a determinada dirección activaba grupos secuenciales de neuronas, culminando en la supresión de neuronas.

Estas conexiones específicas entre grupos de neuronas pueden ayudar a tallar decisiones al cerrar las vías neuronales para opciones alternativas, manifestó Lee.

El estudio se centró en la corteza parietal posterior, que recibe y procesa información recopilada por múltiples sentidos para ayudar a los animales a tomar decisiones.

Los investigadores detectaron las neuronas excitadoras (las que activan otras células) de las neuronas inhibidoras (que suprimen otras células). Así, hallaron que un conjunto específico de neuronas excitadoras se activaba cuando un ratón decidía girar a la derecha y estas neuronas de giro a la derecha activaban un conjunto de neuronas inhibidoras que frenaban la actividad de las neuronas de giro a la izquierda. Lo contrario sucedió cuando un ratón decidió girar a la izquierda.

Cuando el ratón elige, el cableado del circuito neuronal puede ayudar a estabilizar esa elección al suprimir otras opciones.

El estímulo es breve: La actividad neuronal se registró mientras los animales recorrían un laberinto en forma de T en realidad virtual. La señal visual viaja primero por el circuito clásico (tálamo, colículo superior, corteza visual) y se apaga rápido.

La decisión se prepara en rampa: justo antes del movimiento, aparecen señales acumulativas en regiones como el tronco del encéfalo, el tálamo y el cerebelo. No hay un «centro» de decisiones, ver es local y rápido, decidir es distribuido y gradual.

La recompensa sacude medio cerebro: cuando el ratón acierta y recibe agua, aparece una señal muy intensa que llega a gran parte del cerebro. Como el premio se da bebiendo, se ve también el rastro de los movimientos de la lengua (el lamido), que generan una oscilación rítmica cercana a 10 Hz.

Este mapa obliga a dejar atrás la idea de un “botón de decisión” en el cerebro. La evidencia muestra que decidir es un proceso distribuido que mezcla percepción, acumulación de evidencia, acción y aprendizaje previo.

Los hallazgos aún no se confirman en humanos, aunque los científicos confían en que exista cierta similitud en las especies de mamíferos.

Los investigadores también plantean varios panoramas en futuras investigaciones. Uno de ellos es la exploración de las conexiones neuronales implicadas en la toma de decisiones en otras regiones del cerebro.