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Un estudio encuentra que los ratones pueden alternar entre diferentes estrategias de toma de decisiones perceptivas

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Las teorías psicológicas clásicas sugieren que los humanos y los animales emplean consistentemente una sola estrategia al tomar decisiones. Algunos modelos, por otro lado, asumen que las estrategias de toma de decisiones preferidas pueden cambiar o evolucionar lentamente con el tiempo.

Investigadores de la Universidad de Princeton y otros institutos de todo el mundo han recopilado recientemente hallazgos que contradicen estas hipótesis, lo que demuestra que la toma de decisiones perceptuales de ratones y humanos podría implicar la alternancia entre una serie de estrategias diferentes. Su trabajo, publicado en Neurociencia de la naturalezapodría allanar el camino hacia el desarrollo de teorías y modelos alternativos de toma de decisiones.

«Nuestro artículo utiliza modelos matemáticos para caracterizar las estrategias que usan los ratones y los humanos al tomar decisiones», dijo Zoe C. Ashwood, una de las investigadoras que llevó a cabo el estudio. Expreso médico. «Nuestro marco se basa directamente en modelos anteriores de toma de decisiones, en particular la curva psicométrica clásica descrita por Wichmann & Hill en 2001, Prins en 2012 y Carandini & Churchland en 2013».

Una curva psicométrica es esencialmente un gráfico que resume las respuestas de un sujeto u observador en una tarea sensorial, por ejemplo, cuando se le presentan estímulos de diferentes intensidades. Ashwood y sus colegas querían abordar algunas de las deficiencias de los modelos de curvas psicométricas «clásicos» aplicados a la toma de decisiones, mediante la introducción de un nuevo marco estadístico, denominado GLM-HMM, que también considera las dependencias temporales en el empleo de la toma de decisiones. estrategias, junto con otros factores.

En contraste con otros métodos estadísticos existentes, el marco de trabajo de los investigadores describe las respuestas de comportamiento de los sujetos como un conjunto de estados discretos, proporcionando estimaciones de cuándo los sujetos cambian de un estado a otro. Usando su marco, los investigadores analizaron tres conjuntos de datos existentes recopilados mientras los ratones y los humanos completaban tareas de toma de decisiones perceptivas.

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«Durante estas tareas, se presentó un estímulo visual a los ratones/humanos, y tuvieron que hacer una elección binaria», dijo Ashwood. «Para recibir una recompensa por su elección, tenían que cumplir con las reglas de la tarea. Por ejemplo, en el conjunto de datos recopilados por el Laboratorio Internacional del Cerebro, los ratones tenían que girar una rueda hacia la izquierda si el estímulo visual aparecía en la pantalla. izquierda, y viceversa para la derecha».

En última instancia, Ashwood y sus colegas esperaban que su análisis de datos les permitiera diseñar un modelo interpretable que pudiera usarse para predecir las elecciones que harían los ratones o los humanos en una tarea de percepción, prueba por prueba. Predecir con precisión las elecciones de los sujetos podría, a su vez, permitirles comprender mejor las estrategias que emplean los humanos y los animales al tomar decisiones.

«Descubrimos que los ratones cambian entre estrategias activas y desactivadas cuando realizan tareas de toma de decisiones perceptivas, y que estas estrategias persisten durante muchos ensayos a la vez», explicó Ashwood. «Esta es una descripción muy diferente del comportamiento en comparación con la proporcionada por la curva psicométrica clásica».

Ashwood y sus colegas descubrieron que, mientras completan las tareas de toma de decisiones perceptivas, los ratones se encuentran en un estado de alto compromiso o en un estado de bajo compromiso. Mientras que en el primero, los ratones se desempeñan bien en la tarea. Estos últimos estados, en cambio, se asocian a respuestas sesgadas ya la repetición de estrategias individuales de toma de decisiones. Curiosamente, los animales parecen fluctuar entre estos estados de conexión y desconexión, permaneciendo a veces en uno de los estados durante numerosas pruebas.

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Esta interesante idea podría influir en los estudios centrados en la toma de decisiones perceptual. Además, dado que el marco de los investigadores les permite dividir los ensayos de tareas por estrategia de toma de decisiones, podría resultar una herramienta innovadora y valiosa para analizar datos neuronales.

Ashwood y sus colegas sospechan que la actividad en el cerebro del ratón es muy diferente durante largos períodos de compromiso en comparación con los estados prolongados de desconexión, y estudios adicionales podrían explorar más esta hipótesis. En su trabajo futuro, el equipo también planea explorar la posibilidad de que las transiciones entre estados comprometidos y desconectados sean estadísticamente predecibles.

«¿Hay factores específicos que hacen que un animal sea más propenso a cambiar a un estado de desconexión?» agregó Ashwood. «Si este fuera el caso, uno podría imaginar el uso de estos factores para influir en el entrenamiento de los animales y garantizar que los animales solo permanezcan en sus estados de compromiso cuando realizan estas tareas. Otra dirección futura que nos gustaría investigar es comprender por qué los ratones y los humanos desarrollan «¿Reflejan un comportamiento de exploración-explotación, o podría la existencia de los estados desconectados, asumiendo que requieren menos energía, ser el resultado de tener un presupuesto de energía finito para realizar estas tareas?»


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Soy un viajero de 29 años y vendedor en una tienda de prêt-à-porter. Me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en octubre de 2021.