Código de población de neuronas Los primates subraya la toma de decisiones en el cerebro

Cuando se encuentra con la misma evidencia, cada persona puede llegar a una decisión separada. La forma en que miles de millones de células particulares hacen opciones divididas en segundo es en gran medida una pregunta de investigación abierta.

En un nuevo estudio publicado en Naturaleza Tema, "Dinámica y geometría de Premier Cortex"Investigadores de la Universidad de Princeton demostraron la existencia de un código de población de neuronas para la dinámica de la formación de elección en la Cortex Prestated Premate, en colaboración con Cold Spring Harbor Laboratory, Stanford University y Boston University.

El equipo de investigación entrenó a Rhesus MacCax para determinar qué color, rojo o verde, un verificador era más prominente en la pantalla. Las pruebas incluyeron una mezcla de decisiones claras y opciones vagas que requerían deliberaciones. Los investigadores registraron la actividad de las células nerviosas en la corteza de estreno dorsal, que incluía la traducción de decisiones en un área cerebral, y descubrieron que las neuronas también mostraron un alto nivel de disparidad dentro de la misma prueba.

"La percepción generalizada es que esta asimetría refleja la compleja movilidad involucrada en la cognición", dijo Tatiana Engel, profesora asociada en el Instituto de Neurociencia de Princeton, Tatiana Angel, la autora interesada del estudio. "Pero sorprendentemente, encontramos que esta clara complejidad surge de una teoría de codificación nerviosa muy diferente".

Experimentos clásicos en neurología han demostrado que la información sensorial simple en el cerebro, como los tamaños básicos o los enfoques estimados para los sonidos de mapas. Sin embargo, las decisiones más complejas que están sujetas a las acciones son difíciles de hacer claros históricamente.

En lugar de confiar en una sola neurona, el sistema nervioso utiliza patrones de actividad en varias neuronas, que se conoce como código de población. La sintonización de neuronas individuales para variables sensoriales determina la geometría del código de población decreciente.

Los autores desarrollaron un modelo computacional flexible, que reveló dos características importantes que estaban ejecutando el comportamiento de las neuronas. El primero es la sintonización, o cuándo y qué tipo de decisión responde una neurona. El segundo es la movilidad nerviosa, representada por un "paisaje potencial" que guía la actividad.

El modelo mostró que cuando la sintonización era consistente durante las pruebas, el tamaño potencial del paisaje era diverso. En tareas fáciles, el paisaje estaba parado, había decisiones rápidas y más seguras. En tareas más difíciles, el terreno era susceptible a la adulación y el ruido, lo que aumentó la posibilidad de errores. Aunque cada neurona tenía una respuesta individual separada, todos comparten el mismo paisaje potencial subyacente.

"Piense en ello como un grupo de un esquiador de aterrizaje de montaña", dijo Angel. "Cada uno prefiere caminos ligeramente diferentes, pero todos están formados por la misma pendiente debajo de ellos. Del mismo modo, cada neurona tiene su propia preferencia y actividad, pero en la corteza principal colectivamente un grupo de células toma un viaje coordinado y se establece gradualmente en una posición estable que representa la decisión".

Juntos, para comprender cómo las neuronas cooperan para decidir, puede resaltar la función y los trastornos del cerebro fundamental como la esquizofrenia o los trastornos bipolares, donde se reemplazan los procesos de toma de decisiones. Además, los autores planean investigar cómo varios tipos de neuronas y sus interacciones contribuyen a diversas etapas y diferentes etapas de las decisiones de toma de decisiones vistas en este estudio.