UNAM descifra cómo las neuronas toman decisiones
Científicos del Instituto de Fisiología Celular desarrollaron un método que les permitió indagar el funcionamiento de la corteza premotora dorsal en monos Rhesus
Interesado en saber cómo se comunican las neuronas entre sí, qué hacen cuando el cerebro está pensando y cómo son los procesos de memoria y toma de decisiones, el investigador Ranulfo Romo Trujillo, médico y neurocientífico del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM, desarrolló un método que hoy le permite adentrarse en directo al cerebro de monos Rhesus entrenados para decidir y realizar determinadas acciones.
En el trabajo experimental también participa el investigador Román Rossi Pool, quien trabaja con Romo Trujillo aportando análisis estadísticos para interpretar los datos.
Ambos lograron decodificar en directo el funcionamiento de poblaciones de neuronas mientras se toman decisiones y publicaron los resultados en la revista Neuron, la más destacada en neurociencias a escala mundial. Romo Trujillo encabeza un laboratorio en el que nueve científicos de diferentes disciplinas (médicos, físicos, matemáticos, biólogos y psicólogos, entre otros) aportan creatividad y herramientas distintas para abordar el funcionamiento del cerebro.
Información heterogénea
Rossi Pool explicó que la información que entra al cerebro lo hace de forma muy homogénea, pero “cuando uno registra las células de áreas más avanzadas, donde se encuentran la memoria y las decisiones, comienza una gran heterogeneidad de respuestas en las neuronas. En este artículo nos preguntamos cómo juntar y darle sentido a esa gran heterogeneidad en actividades cerebrales más avanzadas para entender eventos emergentes”, detalló. “Queremos saber cómo hace el cerebro para juntar señales de una forma inteligente”, agregó.
En el laboratorio, Romo Trujillo ha caracterizado el funcionamiento individual de las neuronas, pero son tantas y tan complejas sus respuestas en una sola área, que costaba trabajo darle sentido a cómo se podían juntar para que emerjan dinámicas complejas. “Por eso ahora abordamos poblaciones en las que las neuronas tienen respuestas mixtas, aunque es difícil agruparlas”, expuso.
Los monos hacen diversas tareas y los científicos pueden analizar en su cerebro esa población heterogénea y diversa de neuronas. “Creo que es el primer artículo en la historia que realmente decodifica (el funcionamiento), que extrae lo que sale de todo el conjunto”, destacó el experto, que también es miembro de la Academia de Ciencias Estadunidense.
El método estadístico permite obtener lo fundamental. “Refleja qué hace una población de individuos, en este caso las neuronas asociadas con el pensamiento del animal, su memoria y su autobiografía, así como la toma decisiones y recompensa”, añadió Romo Trujillo.
Rossi Pool indicó que tratan de abordar a escala neuronal cómo esa diversidad de células cerebrales se puede combinar en respuestas que permitan entender qué hace ese organo para resolver un problema. “El área de estudio es la corteza premotora dorsal; se le ha asignado un rol premotor, pero está involucrada en procesos cognitivos más complejos”, aclaró el experto.
Romo agregó que otra parte atractiva de la investigación tiene que ver con el pensamiento. “Nos concierne lo que antecede al movimiento y cómo se elaboran acciones. Es la biología del pensamiento”, destacó.
El experimento
“Cuando el mono está pensando, podemos estudiar directamente el proceso biológico subyacente”, razón por la que la investigación fue revisada y acreditada por la revista Neuron, que es la más importante de neurociencias a escala global. “Es una fortuna que Román Rossi haya venido, porque el laboratorio no tiene sentido si no llegan personas como él, que aportan mucho. Estos chicos traen nuevas herramientas y pensamientos; se insertan, abren rutas de investigación asombrosas. El método que he desarrollado durante tantos años se va robusteciendo y yo me nutro de ellos. Es una buena colaboración, de alguien que tiene experiencia como yo y chicos mucho más inteligentes. Es una combinación exitosa para hacer cosas creativas”, destacó el científico a cargo, que también tiene un doctorado Honoris Causa.
Romo describió su laboratorio como un pequeño satélite que está en contacto con muchos centros en el mundo. “A través del trabajo editorial sabemos qué ocurre en el mundo de las neurociencias. Nos lanzamos a abrirnos espacio. Planteamos las preguntas y las abordamos. Hacemos cuestionamientos al sistema biológico que es el cerebro y, cuando lo hacemos, emergen respuestas insospechadas”, finalizó.. M