Les interaccions competitives són clau per explicar la dinàmica del cervell humà

Les interaccions competitives són clau per explicar la dinàmica del cervell humà

New insights into complex processes such as attention, decision-making and memory have been gained from a new study from the University of Oxford, the University of Cambridge, Pompeu Fabra University and the Montreal Neurological Institute in Canada. Scientists analysed the types of interactions that occur in the brain by examining three different species of mammals: humans, the macaque monkey, and mice.
14.04.2026

Imatge inicial - Esquema de l’estudi de les interaccions de cooperació i competició en diferents espècies de mamífer. Crèdit: Luppi et al/Nature Neuroscience, CC BY (imatge modificada)

El cervell no només coopera; també competeix. Així ho determina un estudi internacional de la Universitat d'Oxford, la Universitat de Cambridge, la Universitat Pompeu Fabra i l'Institut Neurològic de Montreal (Canadà), publicat a Nature Neuroscience. L'estudi revela que el cervell humà —així com el de macacos i ratolins— funciona gràcies a un equilibri constant entre les interaccions de competència i competició. Mitjançant models informàtics avançats de tot el cervell, els investigadors han demostrat que hi ha circuits especialitzats que cooperen internament i que, entre ells, aquests circuits tenen interaccions competitives de llarg abast, per gestionar recursos limitats. Replicar aquest equilibri podria apropar-nos a la creació de còpies digitals del cervell d'un individu, un avenç clau per a la medicina de precisió i per al desenvolupament de models d'IA amb una capacitat computacional superior a la que tenim actualment.

Els models amb interaccions competitives —que es basen en l'experiència quotidiana que no podem parar atenció a tot alhora— superen constantment els models purament cooperatius. Cosa que explica el treball conjunt de regions especialitzades per a la cognició i el comportament. Segons els autors, un excés de cooperació pot conduir a estats de sincronització excessiva que no es produeixen a la realitat. En canvi, la competència actua com una força estabilitzadora: evita l'activitat descontrolada i permet que diferents sistemes cerebrals es vagin alternant en la configuració de la dinàmica global del cervell.

L'anàlisi de més de 14.000 estudis de neuroimatge ha revelat que els models amb interaccions competitives generen patrons d'activitat més similars als processos cognitius reals, com els implicats en l'atenció i la memòria. “La competència entre circuits permet que certes xarxes tinguin prioritat sobre d'altres en funció del que sigui rellevant en cada moment, la qual cosa explica fenòmens com la presa de decisions”, comenta Gustavo Deco, professor investigador ICREA a la Universitat Pompeu Fabra i un dels autors principals de l'estudi. 

 

La competència entre circuits permet que certes xarxes tinguin prioritat sobre d'altres en funció del que sigui rellevant en cada moment, la qual cosa explica fenòmens com la presa de decisions; Gustavo Deco, investigador ICREA a la UPF

 

“Això suggereix que la competència és crucial per permetre que el cervell activi de manera flexible les combinacions adequades de regions: un tret distintiu del comportament intel·ligent”, afirma el professor de la Universitat d'Oxford Morten Kringelbach, també autor sènior de l'estudi.
 

Un model eficient per diagnosticar, millorar i curar

Utilitzant dades sobre l'estructura i la funció del cervell d'una persona, aquest nou model pot reproduir els patrons d'activitat únics del cervell d'un individu, i captar millor allò que distingeix el cervell d'una persona del d'una altra. Cosa que ens aproxima a tenir “un bessó digital realista d'un cervell determinat: un que s'ajusta millor al teu cervell que cap altre cervell”, explica l'autor principal de l'estudi, Andrea Luppi, de la Universitat d'Oxford. 

Segons Deco, aquest model no només permet reproduir digitalment un cervell, sinó que “dona una informació molt millor que les mesures tradicionals per predir malalties i símptomes”. Segons Luppi, a més del diagnòstic, “aquests models es podrien utilitzar per simular la resposta cerebral d'un individu a l'estimulació, la medicació o una malaltia, per poder adaptar la teràpia al cervell de cada persona”. 

El fet que l'arquitectura cooperativa-competitiva es trobi en humans, macacos i ratolins suggereix que és una característica fonamental de l'organització cerebral dels mamífers, idea que podria reflectir principis fonamentals del funcionament dels sistemes intel·ligents. 

L'estudi també revela que les xarxes que combinen cooperació i competència tenen capacitats computacionals superiors en la computació neuromòrfica (la IA inspirada en el cervell). Aquestes xarxes processen i integren la informació de manera més eficaç, i confirmen que l'equilibri entre ambdues forces és essencial per a la computació intel·ligent. 
 

Article de referència: 

Luppi AI, Sanz Perl Y, Vohryzek J, Ali H, Mediano PAM, Rosas FE, et al. Competitive interactions shape mammalian brain network dynamics and computation. Nature Neuroscience. 2026 Mar 11;29(4):915–33. Doi:https://doi.org/10.1038/s41593-026-02205-3