La compleja coreografía cerebral de decisiones de fracción de segundo

Los investigadores han descubierto que una decisión de una fracción de segundo para cambiar una acción una vez que ha comenzado implica una coreografía a la velocidad del rayo en no solo una región del cerebro, como se pensaba anteriormente, sino varias.
Si no toma su decisión alterada dentro de 100 milisegundos, puede ser demasiado tarde para ponerla en acción.

El descubrimiento puede mejorar nuestra comprensión de por qué las personas mayores son más propensas a las caídas, y por qué los comportamientos adictivos como los atracones y el consumo de alcohol son difíciles de detener, dice un equipo de neurocientíficos de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, MD, que informan de su hallazgos en la revista Neurona.

Cada año en los Estados Unidos, los departamentos de emergencia tratan a alrededor de 2.8 millones de personas mayores por lesiones por caídas.

Las caídas pueden provocar fracturas de huesos y también pueden causar fracturas de cadera y lesiones en la cabeza. El costo total de la atención médica para lesiones por caídas en los EE. UU. Es de $ 31 mil millones por año.

Considere lo que sucede cuando comenzamos a poner un pie hacia adelante y luego nos damos cuenta de que necesitamos cambiar la acción para evitar pisar un trozo de hielo. Si la decisión de cambiar el movimiento se realiza incluso unos pocos milisegundos demasiado tarde, no podemos evitar que nuestro pie caiga sobre el hielo.

"Tenemos que procesar todas estas piezas de información rápidamente", explica la autora principal del estudio Susan Courtney, profesora de ciencias psicológicas y del cerebro. "La pregunta es," reflexiona ella, "[si] tenemos éxito, ¿cómo lo hacemos? ¿Qué debe suceder para que podamos detenernos a tiempo?"

'Tarea de señal de parada'

Para su investigación, los investigadores monitorearon los cerebros de voluntarios humanos y un mono mientras los sujetos realizaban una "tarea de señal de parada" basada en computadora. Los psicólogos y los neurocientíficos utilizan esta tarea para estudiar la inhibición de la respuesta en condiciones de laboratorio.

La tarea de señal de parada prueba la capacidad de una persona para detener una acción que ya ha comenzado y mide el tiempo de reacción para hacerlo. En este caso, la acción consistía en centrarse en una determinada forma en una pantalla durante la cual las instrucciones de "ir" o "detener" aparecerían repentinamente en la forma de otras formas codificadas por colores.

Cuando se trata de recompensas, el cerebro prefiere no esperarUna nueva investigación sobre cuánto tiempo de espera influye en las vías de recompensa arroja luz sobre los mecanismos cerebrales de la adicción.Lee ahora

Los investigadores monitorearon lo que sucedió durante la tarea, representada por los cambios en el movimiento ocular, de dos maneras diferentes. En los humanos, usaron imágenes de resonancia magnética funcionales para ver qué áreas del cerebro se iluminaban durante las diferentes etapas de la tarea.

En el mono, usaron un electrodo implantado para monitorear los cambios de una sola célula en el cerebro que ocurrieron en los mismos puntos de movimiento del ojo en la tarea de la computadora para los sujetos humanos.

Tener una visión macro y una micro de lo que sucedía le dio al equipo una mejor solución sobre cómo las diferentes partes del cerebro se comunicaban entre sí durante la inhibición de la respuesta.

Varias regiones cerebrales están involucradas

Durante mucho tiempo se pensó que solo un sistema cerebral está involucrado cuando las personas cambian de opinión sobre un comportamiento planificado en el último minuto.

Pero después de mapear la actividad cerebral en humanos y monos, el Prof. Courtney y su equipo descubrieron que una decisión de una fracción de segundo de cambiar, detener o revertir una acción que ya está en marcha implica una coordinación muy rápida entre un área en la corteza premotora y dos en la corteza prefrontal del cerebro.

El equipo sugiere que surgen problemas cuando algo sale mal con la comunicación entre estas áreas.

"Sabemos que las personas con daños en estas partes del cerebro tienen problemas para cambiar de plan o para inhibir las acciones. Sabemos que a medida que envejecemos, nuestro cerebro se ralentiza y nos lleva más tiempo encontrar palabras o intentar hacer estos cambios de plan de fracción de segundo. Podría ser parte de la razón por la cual los ancianos caen ".

Prof. Susan Courtney

Además de descubrir que hay más de una parte del cerebro involucrada, el equipo también descubrió que el tiempo era fundamental para el éxito de un cambio de mentalidad de una fracción de segundo para detener o cambiar una acción.

El tiempo es crítico

Por ejemplo, imagina que te estás acercando a los semáforos a medida que se vuelven amarillos, pero decides que vas a bajar el pie y acelerar. Pero, justo cuando tomas la decisión de ir, ves un coche de policía y decides detenerlo.

Los investigadores encontraron que si la decisión de cambiar se toma dentro de los 100 milisegundos, las posibilidades son que el cambio de opinión logrará alterar el curso de acción original.

Pero, si toma al menos 200 milisegundos, las posibilidades son que el plan original, y no el alterado, tenga éxito porque la señal para mover el pie ya está viajando a los músculos.

El Prof. Courtney explica que saber qué sucede en el cerebro cuando tratamos de detener una conducta planificada podría ayudarnos a comprender mejor los procesos de pensamiento y las decisiones sobre la adicción. Por ejemplo, "cuanto antes pueda cerrar el plan para beber", explica el Prof. Courtney, "es menos probable que lleve a cabo el plan. Es muy relevante".