Los estados conductuales pueden influir en la realización de tareas sensoriomotoras dirigidas a objetivos. Sin embargo, no está claro cómo las representaciones sensoriales neuronales alteradas en estos estados se relacionan con el desempeño de tareas y el aprendizaje.
Investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE) y la EPFL han demostrado cómo la motivación cambia los circuitos cerebrales en ratones que controlan la percepción sensorial antes de tomar decisiones. Este estudio explica cómo una motivación excesiva o insuficiente puede influir en nuestra percepción y, en consecuencia, en nuestras decisiones.
En colaboración con el equipo del profesor Carl Petersen en la EPFL, los investigadores estudiaron el papel que desempeña un estado interno específico: motivación – en la percepción y la toma de decisiones. Desde hace más de un siglo se sabe que existe una relación entre causa y actuación. Demasiada o muy poca motivación es perjudicial para el desempeño. Sin embargo, aún no está claro cómo afecta esto a nuestros circuitos neuronales.
Sami El-Boustani, autor principal del estudio, dijo: “Queríamos observar cómo la información sensorial transmitida por neuronas en la corteza se ve alterada por el grado de motivación y en qué medida ésta puede afectar el aprendizaje y el desempeño en una tarea de toma de decisiones.”
El grupo de estudio creó un paradigma de comportamiento utilizando ratones en un horario de consumo de agua regulado. Primero entrenaron a los roedores para usar dos bigotes (A y B) para responder a las entradas táctiles y realizar una acción (lamer un pico) exclusivamente con el bigote A para obtener una gota de agua. Estos ratones respondieron principalmente a la estimulación del bigote A después de este entrenamiento, demostrando su capacidad para distinguir entre estas dos sensaciones. Para modificar aún más el impulso de los roedores para participar en el experimento, los investigadores realizaron estas pruebas a niveles de sed progresivamente más bajos.
El rendimiento de los roedores era bajo cuando tenían mucha sed y, en consecuencia, estaban muy motivados. Lamieron el pico sin discriminar entre los bigotes que se excitaban. Sin embargo, su curso de acción se volvió ideal cuando solo tenían algo de sed. Cuando se activó el bigote A, lamieron principalmente el pico. Finalmente, cuando no tenían mucha sed, de nuevo se desempeñaban mal en la tarea.
Giulio Matteucci, becario postdoctoral en el laboratorio de Sami El-Boustani y primer autor del estudio, dijo: “Al observar la actividad de las poblaciones neuronales responsables de la toma de decisiones perceptuales en estos ratones, los investigadores descubrieron que las neuronas en estos circuitos se inundaban con señales eléctricas cuando los ratones estaban hipermotivados. Por el contrario, las señales eran demasiado débiles en un estado de baja motivación. La hipermotivación conduce a la fuerte estimulación de las neuronas corticales, lo que provoca una pérdida de precisión en la percepción de los estímulos táctiles”.
Por el contrario, en el estado de baja motivación, se recuperó la precisión de la información sensorial, pero la intensidad de la señal era demasiado baja para que se transfiriera correctamente. Como resultado, la percepción de los estímulos también se vio afectada.
Carl Petersen, profesor titular del Brain Mind Institute de la EPFL y coautor principal del estudio, dijo: “Estos resultados abren nuevas perspectivas. También revelan que el nivel de motivación impacta no solo la toma de decisiones sino también la percepción de la información sensorial, que conduce a la decisión.”
“Este trabajo también sugiere que es necesario desvincular la adquisición y la expresión de nuevos conocimientos. Observamos que los ratones entendían la regla muy rápido pero solo podían expresar este aprendizaje mucho más tarde, dependiendo de una percepción alterada ligada a su nivel de motivación. Este desciframiento del papel de la motivación en el aprendizaje abre el camino a nuevos métodos adaptativos que tienen como objetivo mantener un nivel óptimo de motivación durante el aprendizaje”.
Referencia de la revista:
- Giulio Matteucci, Maëlle Guyoton, et al. Procesamiento sensorial cortical a través de estados motivacionales durante el comportamiento dirigido a objetivos. Neurona. DOI: 10.1016 / j.neuron.2022.09.032
