Un estudio encuentra que los ratones pueden alternar entre diferentes estrategias perceptivas de toma de decisiones
Crédito: Unsplash (Nick Fewings).
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 perceptiva humana y de ratones podría implicar la alternancia entre una serie de estrategias diferentes. Su artículo, publicado en Nature Neuroscience, podría allanar el camino hacia el desarrollo de teorías y modelos alternativos de toma de decisiones.
«Nuestro artículo usa modelos matemáticos para caracterizar las estrategias que usan los ratones y los humanos al tomar decisiones», dijo a Medical Xpress Zoe C. Ashwood, una de las investigadoras que llevó a cabo el estudio. «Nuestro marco se basa directamente en modelos anteriores de toma de decisiones, particularmente 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.
A diferencia de otros métodos estadísticos existentes, el marco de los investigadores describe las respuestas conductuales de los sujetos como un conjunto de estados discretos, proporcionando estimaciones de cuándo los sujetos cambian de un estado a otro. . Utilizando su marco, los investigadores analizaron tres conjuntos de datos existentes recopilados mientras ratones y humanos completaban tareas de toma de decisiones perceptivas.
«Durante estas tareas, se presentó un estímulo visual a los ratones/humanos, y tuvieron que hacer una opción 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 sus análisis de datos les permitieran diseñar un modelo interpretable que pudiera usarse para predecir las elecciones que harían los ratones o los humanos. sobre una base de tareas de percepción, sobre una base de 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 perceptivas de toma de decisiones , 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 alta 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 compromiso y desconexión, a veces permaneciendo en uno de los estados durante numerosos ensayos.
Esta interesante idea podría influir en los estudios centrados en la toma de decisiones perceptiva. 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 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 los estados de activación y desactivación sean estadísticamente predecibles.
«¿Hay factores específicos que hacen que un animal tenga más probabilidades de cambiar a un estado de desactivación?» 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 estas estrategias para empezar. ¿Reflejan un comportamiento de exploración-explotación, o podría la existencia de los estados desconectados, suponiendo que requieren menos energía, ser el resultado de tener un presupuesto de energía finito para realizar estas tareas?
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Los ratones no tan ciegos pueden tomar decisiones visuales estratégicas y agudas Más información: Zoe C. Ashwood et al, Los ratones alternan entre estrategias discretas durante la toma de decisiones perceptual, Neurociencia de la naturaleza (2022). DOI: 10.1038/s41593-021-01007-z Información de la revista: Nature Neuroscience
2022 Science X Network
Cita: Estudio encuentra que los ratones pueden alternar entre diferentes estrategias de toma de decisiones perceptuales (14 de marzo de 2022) consultado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-mice-alternate-perceptual-decision-making-strategies.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.