Vés enrere Les neurones estimen la dificultat de prendre una decisió

Les neurones estimen la dificultat de prendre una decisió

Segons un treball publicat a PLoS Computational Biology, dirigit per Gustavo Deco, investigador ICREA del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions i director del Centre de Cognició i Cervell.

16.11.2015

 

Estimar la dificultat d'una decisió és un procés fonamental per a l'elaboració d'un comportament complex i adaptatiu. Un estudi publicat el 10 de novembre a la revista PLoS Computational Biology, ha posat de manifest que les neurones estimen la dificultat de prendre una decisió a través de diverses estratègies.

Aquest ha estat un treball dirigit per Gustavo Deco, investigador ICREA del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) i director del Centre de Cognició i Cervell, en què han participat Marina Martinez-Garcia, Andrea Insabato, Mario Pannunzi, investigadors del Grup de Recerca en Neurociència Computacional de la UPF, conjuntament amb investigadors espanyols de Santiago de Compostel·la i internacionals d'Alemanya i Portugal.

Fig. 8 del treball. The colored label and number in each rectangle indicate respectively the class (neurons encoding MT, neurons encoding the difficulty, neurons using a rate code, switch timing code and binary code) and the number of neurons in that set. Gray numbers indicate the number of neurons in the intersections, e.g. twelve neurons are in the intersection between the rate and binary populations and three neurons use all three mechanisms (rate, switching time and binary). Out of the 101 difficulty neurons only 56 could be analyzed with HMM, as explained in the text. doi:10.1371/journal.pcbi.1004502.g008Des de les primeres investigacions filosòfiques, la relació entre els mecanismes biològics del cervell i la funcions cognitives (memòria, atenció, presa de decisions) sempre ha estat una de les preguntes fonamentals en la història del pensament.

En aquest estudi,  els autors han investigat en primats els mecanismes neuronals que estimen i representen la dificultat d'una decisió. Com ha comentat Andrea Insabato, coautor del treball: "l'estimació i representació de la dificultat és fonamental per a comportaments complexos capaços d’adaptar-se a l’entorn, i quan el resultat d'una decisió no es pot preveure amb certesa, aquesta estimació proveeix informació important sobre el resultat més probable".

Mecanismes heterogenis per desenvolupar funcions cognitives complexes

Els resultats d'aquesta recerca mostren que les neurones d'una regió cerebral situada en l'escorça premotora, representen la dificultat d'una decisió usant tres mecanismes diferents que tenen a veure amb el temps, la intensitat i la probabilitat.

En primer lloc, el temps de la resposta neuronal: les neurones augmenten la seva activitat més aviat quan la decisió és més fàcil; en segon lloc la intensitat de la resposta neuronal: com més fàcil és la decisió, tant més gran serà l'augment d'activitat i, per últim, la probabilitat d'augmentar l'activitat neuronal: la probabilitat que una neurona incrementi la seva activitat varia en funció de la dificultat de la decisió.

A més, els autors han identificat en l’escorça premotora de primats, neurones que representen el temps que triguen els subjectes en decidir i aquesta representació estima la dificultat de la decisió. Els autors conclouen,  a la llum d'aquests resultats,  que el cervell fa servir mecanismes heterogenis per desenvolupar funcions cognitives complexes.

Treball de referència:

Marina Martinez-Garcia, Andrea Insabato, Mario Pannunzi, Jose L. Pardo-Vazquez, Carlos Acuña, Gustavo Deco (2015), "The Encoding of Decision Difficulty and Movement Time in the Primat premotor Cortex", PloS Computational Biology, 10 de novembre, DOI: 10.1371 / journal.pcbi.1004502.

 

Multimèdia

Categories:

ODS - Objectius de desenvolupament sostenible:

Els ODS a la UPF

Contact