Notícies Notícies

Vés enrere

Les neurones "Mindreading", un tipus especial de cèl·lules cerebrals capaces de tenir expectatives sobre el comportament aliè

Les neurones "Mindreading", un tipus especial de cèl·lules cerebrals capaces de tenir expectatives sobre el comportament aliè

Simulen processos de presa de decisions, predient les intencions d’un altre individu. Disfuncions en aquestes "neurones de simulació" podrien explicar les dificultats en la interacció social en l'autisme i l'ansietat social. Un treball publicat a Cell en que hi ha participat Gustavo Deco, ICREA i director del Centre de Cognició i Cervell.

22.05.2019

Imatge inicial

Psicòlegs i filòsofs havien suggerit durant molt de temps que la simulació és el mecanisme pel qual els éssers humans comprenen la ment dels altres. No obstant això, la base neuronal d’aquest complex procés no havia estat identificat. L’amígdala intervé en diverses funcions relacionades amb el comportament social això com també en l’autisme. No obstant això, es desconeixia si les neurones de l'amígdala contribuïen al coneixement social avançat, com ara simular les decisions d'altres individus. Un estudi recent identifica un tipus de neurona no descrit anteriorment que de manera activa i espontània aprèn de la pressa de decisions d’altres individus i simula els processos mentals d’aquests.

Aquestes neurones de simulació, per disfunció, podrien estar implicades en la restricció del coneixement social, un dels símptomes de l'autisme i,  per hiperactivitat, podrien donar una versió exagerada dels altres i tenir un paper important en l'ansietat social, especulen els autors.

L’estudi, es va publicar el 14 d’abril a Cell, una de les revistes amb factor d’impacte més alt, fruit d’una recerca liderada per Wolfram Schultz, científic de la Universitat de Cambridge (Regne Unit) en què hi ha participat Gustavo Deco, professor d’investigació ICREA del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) i director del Centre de Cognició i Cervell (CBC) de la UPF.

El treball suggereix que aquestes cèl·lules anomenades "neurones de simulació",  que es troben a l’amígdala, una col·lecció de cèl·lules nervioses en el lòbul temporal del cervell, permeten als animals (i potencialment també als humans) reconstruir l'estat d'ànim del seu interlocutor i, per tant, predir les seves intencions.

“Ens va sorprendre descobrir que les neurones de l’amígdala no només aprenen el valor dels objectes de l’observació social, sinó que utilitzen aquesta informació per simular les decisions del seu interlocutor"

La simulació de les decisions intervé en l’aprenentatge social

El primer autor de l'estudi, Fabian Grabenhorst, investigador del Departament de Fisiologia, Desenvolupament i Neurociència de la Universitat de Cambridge explica: “Vam començar a buscar neurones que podrien estar implicades en l'aprenentatge social. Ens va sorprendre descobrir que les neurones de l’amígdala no només aprenen el valor dels objectes de l’observació social, sinó que utilitzen aquesta informació per simular les decisions del seu interlocutor".

La simulació de les decisions d’altres és un procés cognitiu sofisticat que s’emmarca en l’aprenentatge social. “Per exemple, observant les opcions d’alimentació d’un altre individu podem aprendre quins aliments val la pena escollir. Aquests coneixements no només tenen a veure amb les nostres pròpies decisions, sinó que també ens ajuden a predir les decisions futures dels altres”, afirma Gustavo Deco, coautor de l’estudi.

Situats per parelles, un davant de l’altre, amb una pantalla tàctil entre ells, els animals havien de prendre una decisió si volien obtenir la recompensa (suc de fruita)

Per a l’estudi, els investigadors van enregistrar l’activitat de neurones de l’amígdala de micos mentre participaven en tasques d’aprenentatge observacional. Situats per parelles, un davant de l’altre, amb una pantalla tàctil entre els dos individus, els animals havien de prendre una decisió si volien obtenir la recompensa (suc de fruita). Per maximitzar la seva recompensa, els animals havien d’aprendre i fer el seguiment de les probabilitats de recompensa associades a les diferents imatges que se’ls hi mostrava en pantalla. L’estudi permetia que els animals observessin les opcions que prenia el seu company i que aprenguessin els valors de recompensa de cadascuna de les imatges. Els investigadors van veure que, un cop intercanviades les imatges, l’animal observador podia fer ús d’aquest coneixement quan li arribava el torn de triar.

Sorprenentment, es va veure que quan un animal observava el seu company, les neurones de l’amígdala de l’observador semblaven fer una decisió de càlcul

Sorprenentment es va descobrir que quan un animal observava el seu company, les neurones de l’amígdala de l’observador semblaven fer una decisió de càlcul. Aquestes neurones eren capaces de fer una predicció sobre el valor de recompensa de les opcions d’elecció del company abans que es decidís, coherent amb un procés de decisió simulat. És important destacar que aquests patrons d’activitat es van produir de manera espontània, molt abans de les opcions de la parella i sense necessitat de decisió per a l’observador.

Primer model computacional dels circuits neuronals de l’amígdala

El model computacional suggereix que l’amígdala conté un "circuit de decisió" que identifica les opcions pròpies de l’animal i un "circuit de simulació" separat que calcula la predicció de l’elecció del soci social

Basant-se en els resultats obtinguts, els científics van crear el primer model computacional dels circuits neuronals de l’amígdala implicats en la cognició social. Com comenta Gustavo Deco, “En observar com influeixen els tipus específics de neurones entre ells, aquest model suggereix que l’amígdala conté un "circuit de decisió" que identifica les opcions pròpies de l’animal i un "circuit de simulació" separat que calcula la predicció de l’elecció del soci social”.

Les neurones de simulació i decisió estan estretament barrejades dins de l'amígdala. Els autors han aconseguit distingir entre elles i les seves diferents funcions gràcies al model computacional, la qual cosa no hauria estat possible tant sols amb tècniques d’imatge de cervell humà que mesuren l’activitat mitjana d’un gran nombre de neurones.

Autisme i ansietat social, dos cares de la mateixa moneda

"Pensem que les neurones de simulació són pilars importants per a la cognició social: permeten als animals reconstruir els processos de decisió mental dels altres individus. Les neurones de simulació també poden constituir precursors senzills per a les sorprenents capacitats cognitives dels éssers humans, com ara Teoria de la ment", indiquen els autors.

Els científics suggereixen que una alteració en la funcionalitat de les neurones de simulació podria empobrir el comportament social. Grabenhorst, primer autor del treball explica: "Si les neurones de simulació no funcionen correctament, és possible que una persona no pugui relacionar-se efectivament amb els estats mentals dels altres. Sabem molt poc de com els tipus específics de neurones contribueixen a la cognició social i als reptes socials als quals s'enfronten els individus amb autisme. En identificar neurones i mecanismes de circuits específics per a la simulació mental, el nostre estudi pot oferir noves idees sobre aquestes condicions "

Article de referencia:

Fabian Grabenhorst, Raymundo Báez Mendoza, Wilfried Genest, Gustavo Deco, Wolfram Schultz (2019), “Primate Amygdala Neurons Simulate Decision Processes of Social Partners”, Cell, 11 d’abril. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.02.042

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories:

Per a més informació

Para más información

For more information

Notícia publicada per:

Noticia publicada por:

News published by:

Unitat de Comunicació i Projecció Institucionals

Unidad de Comunicación y Proyección Institucionales

Institutional Communication and Promotion Unit


Destaquem Destaquem

ETIC

Xifres

891 Estudiants de grau
276 Estudiants de Postgrau
60 % internacionalització dels estudiants de postgrau
15 ERC grants
13 Investigadors ICREA
250 Personal d'administració i suport a la recerca
66 % internacionalització del personal