Archivo de la categoría: Psicología

Los científicos identifican las neuronas en el cerebro que impulsan la competencia y el comportamiento social dentro de los grupos

En ratones, la clasificación social en un grupo se vinculó con los resultados de la competencia, y ciertas neuronas en el cerebro almacenaron esta información de clasificación social para informar las decisiones. La manipulación de la actividad de estas neuronas podría aumentar o disminuir el esfuerzo competitivo de un animal y, por lo tanto, controlar su capacidad para competir exitosamente con otros.

Una nueva investigación en ratones ha identificado neuronas en el cerebro que influyen en las interacciones competitivas entre individuos y que juegan un papel fundamental en la configuración del comportamiento social de los grupos. Publicado en Nature por un equipo dirigido por investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH), los hallazgos serán útiles no solo para los científicos interesados en las interacciones humanas, sino también para aquellos que estudian condiciones neurocognitivas como el trastorno del espectro autista y la esquizofrenia, que se caracterizan por alteraciones del comportamiento social.


«Las interacciones sociales en humanos y animales ocurren más comúnmente en grupos grandes, y estas interacciones grupales desempeñan un papel destacado en la sociología, la ecología, la psicología, la economía y las ciencias políticas», dice el autor principal S. William Li, estudiante de MD/PhD en MGH. «Sigue sin entenderse bien qué procesos en el cerebro impulsan el complejo comportamiento dinámico de los grupos sociales, en parte porque la mayoría de las investigaciones neurocientíficas hasta ahora se han centrado en los comportamientos de individuos que interactúan en pares. Aquí, pudimos estudiar el comportamiento de los grupos por desarrollando un paradigma en el que grandes cohortes de ratones fueron rastreados de forma inalámbrica a través de miles de interacciones únicas de grupos competitivos».

Li y sus colegas encontraron que la clasificación social de los animales en el grupo estaba estrechamente relacionada con los resultados de la competencia, y al examinar grabaciones de neuronas en el cerebro de ratones en tiempo real, el equipo descubrió que las neuronas en la región cingulada anterior del el cerebro almacena esta información de clasificación social para informar las próximas decisiones.
«En conjunto, estas neuronas tenían representaciones notablemente detalladas del comportamiento del grupo y su dinámica cuando los animales competían entre sí por la comida, además de información sobre los recursos disponibles y el resultado de sus interacciones pasadas», explica el autor principal, Ziv M. Williams, MD., oncólogo neuroquirúrgico del MGH. «Juntas, estas neuronas podrían incluso predecir el éxito futuro del propio animal mucho antes del inicio de la competencia, lo que significa que probablemente impulsaron el comportamiento competitivo de los animales en función de con quién interactuaban».

La manipulación de la actividad de estas neuronas, por otro lado, podría aumentar o disminuir artificialmente el esfuerzo competitivo de un animal y, por lo tanto, controlar su capacidad para competir con éxito contra otros.

«En otras palabras, podríamos ajustar hacia arriba y hacia abajo el impulso competitivo del animal y hacerlo de forma selectiva sin afectar otros aspectos de su comportamiento, como la simple velocidad o la motivación», dice Williams.

Los hallazgos indican que el éxito al competir no es simplemente un producto de la aptitud física o la fuerza de un animal, sino que está fuertemente influenciado por señales en el cerebro que afectan el impulso competitivo. «Estas neuronas únicas pueden integrar información sobre el entorno del individuo, la configuración del grupo social y los recursos de recompensa para calcular cómo comportarse mejor en condiciones específicas», dice Li.

Además de proporcionar información sobre el comportamiento grupal y la competencia en diferentes situaciones sociológicas o económicas y otros entornos, la identificación de las neuronas que controlan estas características puede ayudar a los científicos a diseñar experimentos para comprender mejor los escenarios en los que el cerebro está conectado de manera diferente.

«Muchas condiciones se manifiestan en un comportamiento social aberrante que abarca muchas dimensiones, incluida la capacidad de uno para comprender las normas sociales y mostrar acciones que pueden encajar en la estructura dinámica de los grupos sociales», dice Williams. «Desarrollar una comprensión del comportamiento grupal y la competencia tiene relevancia para estos trastornos neurocognitivos, pero hasta ahora, cómo sucede esto en el cerebro ha permanecido en gran medida sin explorar».

Los coautores son Omer Zeliger, Leah Strahs, Raymundo Báez-Mendoza, Lance M. Johnson y Adian McDonald Wojciechowski.

El financiamiento para esta investigación fue proporcionado por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación de Ciencias del Autismo, un Fondo MGH-ECOR para la Beca de Descubrimiento Médico y una Subvención para Jóvenes Investigadores NARSAD de la Fundación de Investigación del Cerebro y el Comportamiento.

________________________________________
Fuente de la historia:
Material proporcionados por el Hospital General de Massachusetts. «Los científicos identifican las neuronas en el cerebro que impulsan la competencia y el comportamiento social dentro de los grupos». ScienceDaily, 16 de marzo de 2022. www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220316173259.htm
________________________________________
Referencia de la publicación:
S. William Li, Omer Zeliger, Leah Strahs, Raymundo Báez-Mendoza, Lance M. Johnson, Aidan McDonald Wojciechowski, Ziv M. Williams. Neuronas frontales que impulsan el comportamiento competitivo y la ecología de los grupos sociales. Nature, 2022; DOI: 10.1038/s41586-021-04000-5
________________________________________
Noticias relacionadas:

Los bebés regulan su sonrisa hasta hacer que sus madres sonrían en respuesta

¿Por qué los bebés sonríen cuando interactúan con sus padres? ¿Podrían sus sonrisas tener un propósito? Un equipo de científicos de computación, robótica y psicólogos del desarrollo confirman lo que la mayoría de los padres ya sospechan: cuando los bebés sonríen, lo hacen con un propósito: para hacer que la persona con la que interactúan sonrían a su vez. Para verificar sus hallazgos, los investigadores programaron un robot-niño como para que comporte como los bebés que habían estudiado, e hicieron que el robot interactúe con los estudiantes de pregrado

Además, los bebés llegan a ese objetivo mediante un sofisticado uso del tiempo, al igual que comediantes estudian los tiempos de sus chistes para maximizar la respuesta de la audiencia. Pero hay un giro: los bebés parecen estar haciendo esto mientras sonríen lo menos posible.

Los investigadores detallan sus hallazgos en un innovador estudio que combina psicología del desarrollo, ciencia de la computación y robótica; un enfoque que nunca se ha intentado antes, por lo que conocen los investigadores. El estudio es parte de un esfuerzo financiado por la Fundación Nacional de Ciencia para usar robots para comprender mejor el desarrollo humano. Le da a los psicólogos del desarrollo de una herramienta para el estudio de niños y adultos no verbales, como las personas con autismo, dijeron los investigadores.


Para verificar sus hallazgos, los investigadores programaron un robot-niño para comportarse como los bebés que estudiaron. Se obtuvieron los mismos resultados: el robot hizo que los estudiantes universitarios sonrieran lo más posible, mientras él sonreía lo menos posible. Crédito: David Hanson / Máquina Laboratorio de Percepción

«Si alguna vez has interactuado con bebés, sospechaste que están tramando algo cuando están sonriendo. No están simplemente sonriendo al azar», dice Javier Movellan, científico investigador en el Laboratorio de Percepción de Máquinas en la Universidad de California, San Diego, y uno de los autores del estudio. «Pero demostrar esto es difícil.»

Para saber lo que los bebés realmente hacen, los investigadores recurrieron a la teoría del control óptimo, una herramienta de uso frecuente en la robótica. El método permite a los investigadores diseñar y programar robots para realizar una determinada conducta basada en objetivos específicos. En este estudio, los investigadores utilizaron el método de ingeniería inversa de las metas en las que los bebés se basaron en su comportamiento.

Los investigadores utilizaron datos de un estudio anterior que observó las interacciones cara a cara de 13 pares de madres e hijos menores de cuatro meses, incluyendo cuándo y con qué frecuencia sonreían las madres y los bebés. Después de pasar los datos a través de sus algoritmos de teoría de control inverso, los investigadores quedaron realmente sorprendidos por los resultados, dijo Paul Ruvolo, profesor de la Facultad de Ingeniería Olin y un ex alumno de la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de California en San Diego. «Hemos pensado que los bebés no tenía ninguna meta o que estaba a punto de sonreír mutuamente», dijo. Los investigadores son cuidadosos en señalar que no se puede determinar si los bebés son conscientes de lo que están haciendo. «No estamos afirmando que un mecanismo cognitivo en particular, por ejemplo una consciente deliberación, es responsable de las conductas observadas. Nuestros métodos son agnósticos con respecto a esta pregunta», dijo Ruvolo.

A pesar de que el tamaño de la muestra fue pequeño, los resultados fueron estadísticamente fuertes, dijo Movellan. El análisis de los datos de la teoría de control encontró que 11 de los 13 bebés en el estudio mostraron signos claros de una sonrisa intencional. Movellan y su equipo han estado trabajando durante varios años para programar un robot humanoide realista. «Nuestro objetivo era tener desarrollo humano como información en el desarrollo de robots sociales», dijo Ruvolo.

Así que los investigadores desarrollaron un programa que imita las acciones de los bebés y la transfirió a Diego San, un robot-niño como que el equipo de Movellan había utilizado para estudios similares en el pasado. Diego San interactuó con 32 estudiantes de la Universidad de California en San Diego en forma individual durante sesiones de tres minutos en las que se representaron uno de cuatro comportamientos diferentes. Por ejemplo, el robot fue programado para devolverle la sonrisa cada vez que los estudiantes de pregrado sonréian; un gran favorito entre los sujetos del estudio. Cuando Diego San se comportó como los bebés en el estudio, los estudiantes de pregrado se comportaron como las madres de los bebés: ellos sonreían mucho, incluso cuando el robot no debía sonreír mucho.

 

 

El coautor del estudio, Dan Messinger de la Universidad de Miami, recibió una beca para modelar las respuestas de los bebés a breves pausas en la interacción basada en los datos del estudio.

«Lo que hace único a nuestro estudio es que los enfoques anteriores al estudiar la interacción niño-padre esencialmente describen patrones», dijo Messinger. «Pero no podíamos decir lo que la madre o el bebé estaba tratando de obtener en la interacción. Aquí nos encontramos con que los bebés tienen sus propias metas en la interacción, incluso antes de los cuatro meses de edad.»

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información:

Trazan en el cerebro la experiencia extracorporal

¿Qué ocurre en el cerebro cuando una persona tiene la experiencia de salir fuera de su cuerpo? Un equipo de científicos ahora puede tener una respuesta

En un nuevo estudio, los investigadores, utilizando un escáner cerebral y algunos trucos de cámara, les ofrecieron a los participantes del estudio la ilusión de que sus cuerpos estaban localizados en una parte de una habitación apartada de donde realmente estaban. Entonces, los investigadores examinaron su actividad cerebral, para saber qué regiones del cerebro estaban involucradas en las percepciones de los participantes acerca de dónde estaba su cuerpo.

Los resultados mostraron que la experiencia consciente que nos indica dónde se encuentra nuestro cuerpo surge de la actividad en áreas del cerebro involucradas con los sentimientos de la propiedad del cuerpo, así como regiones que contienen células que, se sabe, están involucrados en la orientación espacial, dijeron los investigadores. Un trabajo anterior realizado en animales había mostrado que estas células, denominadas «células GPS«, tienen un papel clave en los movimentos en el entorno y en la memoria.

La sensación de poseer un cuerpo «es una experiencia muy básica que la mayoría de nosotros damos por sentada en la vida cotidiana», dijo el Dr. Arvid Guterstam, neurocientífico del Instituto Karolinska en Suecia, y co-autor del estudio publicado en la revista Current Biology. Pero Guterstam y sus colegas querían entender los mecanismos cerebrales subyacentes en esta experiencia cotidiana.

Manos de goma y cuerpos virtuales

En experimentos anteriores, los investigadores habían explorado la sensación de estar fuera del cuerpo. Por ejemplo, los investigadores desarrollaron la llamada «ilusión de la mano de goma», en la que una persona que lleva unas gafas de vídeo ve una mano de goma a la que están acariciando, mientras que un investigador acaricia la mano del participante (que no está a la vista), produciendo la sensación de que la mano de goma es la del participante. Los investigadores han utilizado una técnica similar para dar a la gente la sensación de tener el cuerpo de un maniquí, o incluso un cuerpo invisible, como lo describen en un informe publicado recientemente en la revista Scientific Reports.

En el nuevo estudio, Guterstam y sus colegas querían entender los mecanismos del cerebro que corresponden a la percepción de donde se encuentra nuestro cuerpo. Los experimentos en ratones y otros animales han demostrado que las neuronas llamadas células GPS están involucrados en la navegación de su cuerpo en el espacio (así como en la memoria), un hallazgo que fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 2014.

Normalmente, estos estudios involucran animales que corren por un laberinto virtual con electrodos conectados a sus cerebros. «Pero no sabemos lo que perciben los animales», dijo Guterstam a Live Science. Guterstam explicó que para entender mejor cómo funciona el proceso en las personas, los investigadores escanearon los cerebros de las personas que estaban experimentando la ilusión de estar fuera de su cuerpo.

Experiencia extracorporal

En el último experimento, se ubica a los participantes en un escáner de resonancia magnética con una pantalla montada en la cabeza que muestra el vídeo de un conjunto de cámaras ubicadas en otro lugar de la habitación. Las cámaras se colocan apuntando hacia abajo sobre el cuerpo de otro individuo, mientras que en el fondo se ve una imagen del propio cuerpo del participante dentro del escáner.

Para producir la ilusión de estar fuera del cuerpo, los investigadores tocan el cuerpo de los participantes con una varilla y al mismo tiempo tocan el cuerpo del desconocido en el mismo lugar, a la vista de las cámaras. Para los participantes, esta técnica produce la ilusión de que su cuerpo está en una parte diferente de la habitación a donde realmente está.

«Es una experiencia muy fascinante», dice Guterstam. «Se necesita un par de toques y, de repente, en realidad se siente como si te encontraras en otra parte de la habitación. Tu cuerpo se siente completamente normal; no te sientes como que estás flotando por ahí», agregó.

Entonces, los investigadores analizaron la actividad cerebral en los lóbulos temporal y parietal de los participantes, las partes implicadas en la percepción espacial y de la sensación de ser dueño de su propio cuerpo. A partir de esta actividad, Guterstam y sus colegas decodificaron la ubicación de la percepción de los participantes.

Los investigadores encontraron que el hipocampo, una región donde se han encontrado células GPS, está involucrado en averiguar donde está el cuerpo de uno. También descubrieron que una región del cerebro llamada la corteza cingulada posterior es lo que junta la sensación de dónde se encuentra el yo con la sensación de poseer un cuerpo.

Estos hallazgos podrían conducir, algún día, a una mejor comprensión de lo que sucede en el cerebro de las personas con una enfermedad llamada epilepsia focal, que tiene convulsiones que afectan sólo a la mitad del cerebro, así como a las personas con esquizofrenia. Las experiencias de estar fuera del cuerpo son más comúnmente reportadas por estos grupos.

También puede ayudar a comprender mejor el efecto del fármaco anestésico ketamina (que se utiliza ilegalmente para fines recreativos), que puede inducir sentimientos similares a ser extraído de su propio cuerpo, dijo Guterstam.

 

 

«No sabemos qué está pasando en el cerebro [en estas condiciones]», dijo, «pero este sentido de auto-ubicación podría involucrar a las mismas áreas del cerebro» que en su estudio.

Artículo original en Live Science.

Fuente: Discovery News. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información: