Circuitos neuronales: ¿Cómo se involucran en la toma de decisiones?

Un grupo de científicos logró identificar y manipular selectivamente los distintos circuitos neuronales responsables de equilibrar la toma de decisiones en el cerebro, lo que abre una vía prometedora para abordar conductas patológicas de riesgo, como los trastornos del juego.

Este hallazgo, liderado por investigadores japoneses y recopilado este jueves por la revista Science, se ha logrado mediante una técnica denominada optogenética, un método que permite modular la actividad de neuronas específicas mediante la luz.

La ciencia tenía hasta ahora cierto conocimiento sobre los procesos cognitivos superiores que se dan continuamente en el cerebro para analizar los grados de riesgo e incertidumbre ante cualquier situación y determinar, basándose en ellos, la mejor manera de actuar.

Los investigadores sabían también que, en algunos casos, esta toma de decisiones puede manifestarse como una conducta patológica de bajo y alto riesgo, en este último caso asociado, entre otros, a los trastornos del juego.

Sin embargo, los circuitos neuronales subyacentes exactos que intervienen en esa evaluación y toma de decisiones eran un misterio por las dificultades técnicas que suponía dirigir y manipular específicamente estos circuitos neuronales.

Ahora, este equipo de investigadores dirigidos por el científico Tadashi Isa, del Instituto para el Estudio Avanzado de la Biología Humana (WPI-ASHBi) y de la Facultad de Medicina de la Universidad de Kioto, logró arrojar luz sobre esos circuitos mediante experimentación con optogenética en primates.

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Hallazgo de nuevas funciones en un área cerebral

A inicios del siglo XX, la corteza cerebral se dividió en 52 regiones en función de su morfología y organización celular, conocidas como áreas de Brodmann.

Durante mucho tiempo se pensó que las partes más profundas del área 6 de Brodmann (área 6V) solamente funcionaban como áreas motoras en humanos y primates, pero recientemente se ha observado que hay regiones del área 6V asociadas a los procesos de toma de decisiones, aunque se carecía de pruebas directas que dieran respaldo a tal función.

Al inactivar con fármacos algunas regiones cerebrales frontales candidatas en primates, los científicos descubrieron que la parte ventral del área 6V era la responsable del comportamiento de elección de opciones de alto riesgo.

Para diseccionar el papel específico de esa parte ventral, los investigadores recurrieron a una estrategia optogenética: diseñaron una matriz formada por 29 luces LED unidas a electrodos y la implantaron en el área 6V del cerebro de primates que expresaban proteínas fotoactivables en las neuronas del área.

Durante la estrecha ventana temporal de la toma de decisiones, los autores manipularon con precisión la actividad neuronal, descubriendo dos subcircuitos con distintas funciones en la toma de decisiones en función del riesgo.

Estos descubrimientos se validaron mediante decodificación computacional de manera posterior.

"Considerando las similitudes en estructura y función entre los cerebros de primates humanos y no humanos, estos descubrimientos pueden tener posibles implicaciones terapéuticas, e incluso aplicaciones en el futuro, para el tratamiento de formas patológicas de asunción de riesgos, como los trastornos del juego", afirmó Tadashi Isa en un aviso.

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FA

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