Els mecanismes neuronals subjacents a la presa de decisions romanen encara poc coneguts. En els darrers deu anys, la modelació computacional s'ha configurat com una bona eina per al seu estudi,  al costat de les dades neurofisiològiques obtingudes dels registres cel·lulars. Una de les activitats rellevants ha estat  la construcció de models computacionals d'acord amb les dades fisiològiques obtingudes provinents d'animals.

En un treball publicat el 17 d'abril a PLoS Computational Biology a càrrec de Gustavo Deco, director del Centre de Cognició i Cervell, i investigador ICREA del DTIC, conjuntament amb altres membres del seu equip: Andrea Insabato, Laura Dempere i Mario Pannunzi, amb  la participació de Ranulfo Romo, investigador de la Universitat Autònoma de Mèxic, els autors revisen els avenços més recents en la comprensió dels mecanismes neuronals que intervenen en la presa de decisions i destaquen alguns nous aspectes. fins al moment poc tractats, al voltant de la qüestió de com afecta l'estructura espaitemporal de l'estímul sensorial en el procés de la presa de decisions perceptuals.

Paper de les fluctuacions espaitemporals dels estímuls

El treball analitza de forma crítica com, i de quina manera, les fluctuacions espaitemporals dels estímuls intervenen en el procés de la presa de decisions perceptuals.

Aquest és un aspecte fins ara encara no resolt al qual els autors presten la seva atenció centrant-se principalment en estímuls visuals, tot i que els resultats es podrien extrapolar a altres sentits.

Per respondre aquesta qüestió, el treball s'organitza en dues parts. En la primera els autors presenten una revisió dels resultats neurofisiològics obtinguts de les cèl·lules nervioses d'animals, concretament, primats. En aquesta primera part el treball també ofereix una revisió crítica dels dos models dominants en la literatura científica per explicar les dades experimentals obtingudes: els model de xarxa neuronal d'atractors envers un model de difusió. 

La segona part del treball se centra en la caracterització de l'estructura espaitemporal dels estímuls i quin és l'impacte que els distints mètodes i aproximacions emprades comunament en la literatura científica tenen en les prediccions dels models computacionals. Un aspecte que cobra especial rellevància en l'anàlisi del paper que té el soroll en la presa de decisions perceptuals,  així com el seu origen i la seva modelització.

De la revisió dels aspectes abans esmentats, els autors identifiquen nous paradigmes a tenir en compte en els subsegüents estudis. En primer lloc, de cara a poder modelar amb major precisió la presa de decisions, en presència de múltiples estímuls, caldrà estudiar i caracteritzar matemàticament el tipus de resposta de les àrees sensorials implicades. En segon lloc, en la presa de decisions, s'haurà de tenir en compte el paper de la incertesa introduïda per fluctuacions de l'estímul.  Finalment, caldrà estudiar com es perceben diferents tipus de soroll en la senyal sensorial i com es representen en els models fenomenològics comunament emprats.

Els autors revisen en profunditat un seguit de paradigmes experimentals i teòrics, i identifiquen nous aspectes a tenir en compte en subsegüents estudis per tal de definir nous models que permetin avançar en la comprensió dels processos de presa de decisió.

Treball de referència:

Andrea Insabato, Laura Dempere-Marco, Mario Pannunzi, Gustavo Deco, Ranulfo Romo (2014), " The Influence of Spatiotemporal Structure of Noisy Stimuli in Decision Making", PLoS Computational Biology, 17 d'abril, vol. 10, 4, e1003492.

Altres e-notícies relacionades:

The Noisy Brain, un llibre de Gustavo Deco sobre com funciona el cervell