Descubren en ratones que el cerebro toma mejores decisiones cuando la información que tiene de su entorno no es óptima
El cerebro recibe constantemente un alud de informaciones del exterior a través de los órganos de los sentidos. Todas estas informaciones, de naturaleza muy diversa y que reflejan aspectos muy diferentes de la realidad, se integran en una zona denominada área de asociación, lo que permite que al final del proceso tengamos una percepción unificada del entorno. Dicho de otro modo, el cerebro hace que los sonidos, las imágenes, las sensaciones táctiles, los olores, etcétera, se armonicen en una experiencia única, y entonces utiliza esta percepción global para inferir cuáles son las mejores decisiones que pueden tomarse en cualquier situación. Durante más de seis décadas se ha hipotetizado que, cuanto mejor sea la codificación neural de todas estas informaciones, es decir, cuanto más eficiente sea la manera en que las redes neuronales implicadas las registren, con más probabilidad serán acertadas las decisiones que se tomen.
Sin embargo, uno de los puntos clave del método científico es que permite reexaminar cualquier hipótesis a partir de datos nuevos, reajustarla e incluso cambiarla radicalmente si así lo indican las observaciones o los experimentos. Este punto es un de los que diferencian con más claridad la ciencia de las creencias y de la pseudociencia. La bióloga Martina Valente y sus colaboradores, de diversas universidades y centros de investigación italianos y norteamericanos, han realizado unos experimentos que obligan a cambiar radicalmente esta hipótesis que relaciona la eficiencia en la codificación de las informaciones con el hecho de tomar decisiones. Según se ha publicado en la revista Nature Neuroscience, cuando la codificación de las informaciones sensoriales no es óptima es cuando las decisiones que se toman son más acertadas. El motivo se basa en unas redes neuronales que hasta ahora no se habían considerado en este proceso y que favorecen la congruencia de la actividad cerebral. Estas redes hacen mejor su función cuando las informaciones sensoriales no acaban de coincidir.
¿Derecha o izquierda?
El experimento que ha permitido llegar a esta conclusión es muy curioso. Dada la dificultad de trabajar con personas, por el sesgo que pueden provocar las experiencias previas, los investigadores utilizaron ratones. Los pusieron, de uno en uno, en el extremo inferior de un pasillo en forma de T. El ratón tenía que avanzar por el pasillo y, cuando llegaba a la bifurcación, tenía que decidir si girar a la derecha o a la izquierda. En uno de los dos lugares encontraría comida y en el otro no. ¿Cómo decidir hacia dónde girar? Para ayudarle a tomar la decisión, los científicos colocaron cinco estímulos sensoriales en el pasillo inicial, tres en una de las paredes del pasillo y dos en la otra, y los fueron cambiando a cada experimento parra obligar a los ratones a fijarse. Si el ratón giraba hacia el lado correspondiente a los tres estímulos, hallaba comida. Si giraba hacia el otro lado no la encontraba. Por lo tanto, su cerebro tenía que computar el número de estímulos de cada lado del corredor y, a partir de esta información sensorial, tomar la mejor decisión que, por supuesto, era hallar la comida.
Después de algunos intentos, los ratones aprendían a relacionar el número de estímulos con el giro que tenían que tomar para encontrar la comida. Pero no siempre acertaban. Durante este proceso, los investigadores monitorizaron la actividad neuronal en una zona específica del cerebro, la corteza parietal posterior, que es dónde se produce la asociación entre las diferentes entradas sensoriales. Pues bien, de manera sorprendente, porque no es lo que habían previsto, observaron que cuando la codificación de la información sensorial era óptima, los ratones cometían más errores. Cuando no era óptima, acertaban más.
La importancia de los accesorios
¿Cómo puede explicarse? Analizando otras zonas del cerebro, los investigadores observaron que las codificaciones subóptimas favorecen la congruencia de la actividad cerebral. Es decir, favorecen que las conexiones neuronales activas se destinen con más eficiencia a tomar la decisión correspondiente. Dicho de otra manera, la diversidad en la codificación permite que el cerebro funcione de manera más eficiente que la homogeneidad. La explicación que dan los autores de este trabajo es que, cuando se codifican las informaciones, aparte de los aspectos relevantes, también se incorporan muchos otros accesorios. Si la asociación es óptima, estos aspectos accesorios se mantienen e interfieren en la decisión que hay que tomar. En cambio, cuando no es óptima, el cerebro se ve obligado a consensuar las informaciones, y la búsqueda de consenso permite descartar los aspectos accesorios para centrarse en los que son realmente importantes.
Esto es comparable con las decisiones que toman los animales que viven en grupos sociales, como muchos antílopes. Se ha visto que en los grupos que toman las decisiones por consenso, el número de aciertos es claramente superior. A escala cerebral, las neuronas se comparten de la misma manera, actuando por consenso, y la diversidad en la codificación de las informaciones favorece que encuentren los puntos más importantes y relevantes para la decisión que hay que tomar.
* Traducido del artículo de David Bueno: «Anatomia d’una decisió» publicado en Diari Ara el 31 de enero de 2021.