Un estudio de las universidades de California en San Francisco y Berkeley identifica en la corteza orbitofrontal los dos circuitos neuronales que compiten en tiempo real al evaluar el riesgo y la recompensa.
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Un equipo de científicos pertenecientes a la Universidad de California en San Francisco (UCSF) y a la Universidad de California en Berkeley ha localizado el punto exacto del cerebro donde se estructuran y procesan las decisiones humanas. El hallazgo ha puesto de manifiesto que es posible predecir cada elección con una antelación de medio segundo respecto al momento en que la persona lleva a cabo la acción.
La investigación, cuyos resultados han sido publicados en la revista Nature Neuroscience, analiza el cálculo previo que ejecuta el cerebro antes de emitir un veredicto final ante cualquier disyuntiva, evaluando la inclinación entre asumir un riesgo o decantarse por una opción segura. Para registrar esta actividad eléctrica, los autores del trabajo accedieron directamente a la corteza orbitofrontal, una zona anatómica ubicada de manera estratégica justo detrás de los ojos.
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Un mapa neuronal de señales opuestas detrás de los ojos
Hasta la fecha, los estudios centrados en descifrar los mecanismos de las elecciones humanas debían recurrir a métodos de exploración indirectos o provistos de una baja resolución temporal, como la resonancia magnética funcional (fMRI). Dicha técnica presenta la limitación de que los senos nasales adyacentes distorsionan la imagen de la corteza orbitofrontal, sumado a una velocidad de registro insuficiente para captar la dinámica del pensamiento, desarrollada en fracciones de segundo.
Para superar estos condicionantes, los investigadores monitorizaron la actividad cerebral de seis pacientes a los que se les habían implantado electrodos con motivo de una evaluación quirúrgica previa por epilepsia. Este procedimiento permitió detectar dos zonas adyacentes de tejido cerebral que emiten señales eléctricas en direcciones contrarias: una de ellas actúa como un estímulo a la acción, mientras que la otra opera como un mecanismo de contención y advertencia.
Respecto a esta observación en tiempo real, Edward Chang, jefe del Departamento de Cirugía Neurológica en la UCSF y coautor principal del estudio, ha señalado que existía la sospecha prolongada de que esta región albergaba la ponderación entre recompensa y riesgo, si bien no se había podido medir en el cerebro humano mientras acontecía.
Un videojuego inmersivo para medir el pensamiento a escala de milisegundos
Con el propósito de lograr una implicación real de los participantes durante las pruebas, Clara Starkweather, residente jefa de neurocirugía en la UCSF e investigadora del proyecto, diseñó un videojuego inmersivo. En la prueba, los sujetos debían avanzar por una serie de pasillos virtuales provistos de bombas ocultas para obtener cofres con rubíes, planteando como único punto de decisión la opción de avanzar o detenerse en cada tramo.
Durante las sesiones de juego, los electrodos registraron la actividad eléctrica a escala de milisegundos, evidenciando una dinámica semejante a un juego de tracción opuesta. Los datos mostraron que una pequeña región situada cerca del centro de la ceja, denominada surco orbitario medial, incrementaba su actividad de forma previa a que el paciente asumiera una opción de riesgo, como adentrarse en un pasillo con minas. Por el contrario, otra área ubicada a dos centímetros hacia el exterior de la ceja activaba su señal antes de que el sujeto decidiera evitar el peligro.
En las elecciones de baja complejidad, la señal de avance se imponía de forma casi instantánea. Sin embargo, en las decisiones complejas con un equilibrio entre riesgo y beneficio, ambos flujos eléctricos oscilaban de forma alterna antes de fijar una respuesta definitiva. El registro de este patrón eléctrico específico permitió a los científicos conocer la decisión del paciente antes de que realizara movimiento alguno.
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A este respecto, Robert Knight, profesor de Psicología y Neurociencia en UC Berkeley y coautor de la investigación, ha explicado que frente a los modelos tradicionales que asumían una acumulación gradual de evidencias en el cerebro —similar a un indicador que gira lentamente—, las observaciones demuestran un funcionamiento análogo al de un interruptor que oscila entre dos extremos hasta consolidarse en uno de ellos.
Aplicaciones en el ámbito de la psiquiatría
Los resultados del estudio abren nuevas vías de abordaje para afecciones psiquiátricas caracterizadas por alteraciones en la evaluación del peligro y la precaución. Trastornos como la depresión o el Trastorno Obsesivo Compulsivo (TOC) presentan esquemas de evitación extrema, mientras que las conductas adictivas o la ludopatía muestran una inclinación hacia riesgos perjudiciales.
Sobre la trascendencia de estos hallazgos para la práctica clínica, Starkweather ha indicado que la psiquiatría actual se fundamenta de forma prioritaria en la evaluación subjetiva del estado de ánimo expresado por los pacientes. En este sentido, la investigadora ha remarcado la importancia de proporcionar un indicador medible y objetivo sobre cómo el cerebro pondera el riesgo, lo que permitirá orientar las intervenciones terapéuticas hacia los circuitos neuronales específicos que presentan disfunciones.
