Fascinación entre los investigadores al observar el cerebro durante la toma de decisiones: "Una escala sin precedentes"

¿Qué sucede realmente en el cerebro cuando tomamos una decisión? Para responder a esta compleja pregunta, una docena de laboratorios de neurociencia de todo el mundo han unido esfuerzos en una colaboración sin precedentes. El resultado: el primer mapa casi completo de la actividad cerebral durante la toma de decisiones, elaborado a partir de experimentos con ratones.

El proyecto fue coordinado por el Laboratorio Internacional del Cerebro (IBL), una red de investigación lanzada en 2017 con financiación de 35 millones de dólares por parte del Wellcome Trust y la Fundación Simons. La iniciativa ha permitido a más de 20 laboratorios compartir protocolos, métodos y datos en un formato abierto, algo poco habitual en el campo de la biología.

“Es una iniciativa única en neurociencia”, destaca Alexandre Pouget, profesor de neurociencia básica en la Universidad de Ginebra y cofundador del IBL. “Abordamos problemas que ningún laboratorio podría resolver por sí solo y compartimos los resultados incluso antes de publicarlos. Es una mentalidad heredada de la física que queremos trasladar a las neurociencias”, añadió.

Un experimento colaborativo a escala mundial

Uno de los mayores retos fue estandarizar el trabajo de todos los equipos. “Dedicamos cuatro años a construir una plataforma común, usando la misma línea de ratones, los mismos protocolos y las mismas herramientas de medición”, explica Pouget. Esta coordinación permitió eliminar diferencias entre laboratorios y mejorar la reproducibilidad de los resultados, uno de los grandes desafíos en investigación biomédica.

Gracias a esta colaboración, se registró la actividad cerebral de 139 ratones en 279 regiones del cerebro, lo que cubre el 95 % de su volumen total. Los registros se realizaron con sondas de última generación llamadas "neuropíxeles", capaces de captar simultáneamente la actividad de cientos de neuronas.

En un artículo publicado en Nature, los investigadores muestran que las decisiones no se toman en una sola región cerebral, como se creía hasta ahora, sino que involucran una red compleja y distribuida de áreas cerebrales que interactúan a lo largo del proceso.

Durante los experimentos, los ratones debían responder a estímulos visuales en una pantalla manipulando una pequeña rueda, lo que permitía observar en tiempo real cómo el cerebro se organizaba para tomar una decisión.

Cuando el cerebro ve lo que quiere ver

En una segunda publicación en Nature, los investigadores se preguntaron hasta qué punto nuestras decisiones están influidas por experiencias pasadas y expectativas.

Mediante bloques de ensayos donde la luz aparecía con un 80 % de probabilidad a un lado de la pantalla, los ratones aprendieron rápidamente a anticipar el resultado. Cuando el estímulo se volvía casi invisible, los animales "adivinaban" basándose en la probabilidad previamente aprendida, y su cerebro ya codificaba esta expectativa incluso antes de procesar la señal sensorial.

“Esto permite que la percepción se guíe por la experiencia previa, pero también puede llevar a percibir lo que uno espera ver”, advierte Pouget. “Es el famoso sesgo de confirmación”, añade, refiriéndose a ese fenómeno que nos lleva a interpretar la realidad de acuerdo con lo que ya creemos o esperamos.

El ejemplo es claro: si un día caminamos por la campiña francesa y vemos una figura que se parece a un tigre, nuestro cerebro probablemente descartará esa percepción por improbable, aunque sea cierta (como un tigre fugado de un zoológico). “Este tipo de errores puede tener consecuencias dramáticas”, reconoce.

Implicaciones en salud mental y neurodesarrollo

Más allá del avance en la comprensión del cerebro, los resultados abren nuevas puertas en el campo de la psiquiatría. “Algunos trastornos como la esquizofrenia o la depresión podrían estar relacionados con un desequilibrio entre lo que esperamos y lo que percibimos”, explica Pouget. En el caso de la depresión, por ejemplo, el cerebro podría ver el mundo “como es”, pero nunca “como esperamos que sea”, lo que afectaría la motivación o la esperanza.

En modelos animales de autismo, el estudio muestra que los ratones con esta condición tienen más dificultades para integrar expectativas previas en su toma de decisiones, lo que podría tener implicaciones clínicas relevantes.

Cautela en la interpretación

A pesar del entusiasmo por los resultados, algunos expertos piden prudencia. David Thura, investigador en neurociencias del Inserm en Lyon, señala dos limitaciones importantes: por un lado, las estructuras cerebrales del ratón son muy diferentes de las humanas, y por otro, la tarea experimental no forma parte del comportamiento natural del animal.

“Es un excelente primer paso en un proyecto colaborativo a gran escala, pero debemos tener en cuenta estas limitaciones a la hora de interpretar los datos”, advierte.

Desde el IBL, la científica Tatiana Engel, una de las coordinadoras del estudio, coincide: “Este trabajo marca un comienzo, no un final”.