La dopamina determina el aprendizaje y la motivación durante la toma de decisiones perceptuales, según una investigación

Un equipo internacional, liderado desde la Universidad Autónoma de Madrid(UAM) ha descrito el papel que juega la dopamina en el aprendizaje y la motivación durante la toma de decisiones basadas en la percepción.

Los resultados se han publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences . El equipo ha estado liderado por el investigador Néstor Parga, quien ha analizado de la actividad dela dopamina registrada en monos (Macaca mulatta) para describir cómo estos aprenden a hacer dicha tarea, y cómo mantienen la motivación para realizarla a pesar del esfuerzo necesario.

Este trabajo, según sus creadores, podría ayudar a impulsar técnicas de inteligencia artificial como el aprendizaje por refuerzo. «Según nuestros resultados, esas técnicas podrían extenderse incluyendo la influencia de la dopamina en la motivación», aseguran los autores.

Por otra parte, añaden que se sabe que desequilibrios de la dopamina pueden dar lugar a desórdenes cerebrales, que incluyen la enfermedad de Parkinson, la adicción y la esquizofrenia. «Estos resultados también podrían contribuir a comprender el papel de ladopamina en dichos desórdenes», han explicado.

Durante el experimento, los animales han comparado las frecuencia de dos vibraciones táctiles, aplicadas sobre un dedo, separadas por tres segundos. La tarea requiere guardar en memoria de corto plazo la primera frecuencia, para determinar si es mayor que la segunda. El animal comunica su decisión presionando uno de dos botones, recibiendo una recompensa (líquido) por cada comparación correcta. La experiencia se repite durante muchos ensayos y el mono es advertido del inicio de cada uno de ellos con un estímulo táctil.

«Analizamos el comportamiento de los animales estudiando el porcentaje de ensayos en que cada animal responde correctamente. Notablemente, dicha percepción se encuentra sesgada: cuando la primera frecuencia es baja, el mono la percibe como mayor que su valor real; mientras que cuando es alta la percibe como menor. Como la decisión del animal viene enteramente determinada por su percepción, el porcentaje de aciertos se verá afectado por el sesgo», han sostenido los autores.

De acuerdo con los resultados, la motivación del animal se cuantifica midiendo el tiempo de reacción de éste cada vez que se le comunica el comienzo de un nuevo ensayo. Para los científicos resulta interesante que una mayor motivación aumenta los porcentajes de acierto, posiblemente porque mejora la percepción.

Según esto, cuando el animal se encuentra fuertemente motivado para realizar la tarea, es más probable que decida correctamente y obtenga así más recompensas. Los autores demostraron cómo, de forma crucial, la actividad de la dopamina refleja también el sesgo interno en la percepción.

«Sorprendentemente, la dopamina produce un pico de activación con una intensidad que es tanto mayor cuanto más rápida es la reacción del animal. En otros términos, la dopamina es una señal que indica la motivación para trabajar y conseguir la recompensa», sentencian los investigadores.

Por último, los expertos se han preguntado qué ocurre con la actividad de la dopamina mientras el animal usa la memoria de corto plazo.

«Encontramos que esta señal no guarda información apreciable sobre la frecuencia y solo indica motivación, siendo más alta cuanto más motivado se encuentra el animal. Esto es distinto de lo que ocurre en áreas de la corteza dónde la frecuencia sí queda almacenada en la actividad de poblaciones de neuronas. Además, mientras se usa la memoria, la actividad de la dopamina se incrementa paulatinamente hasta casi el final de ese período, mostrando un aspecto de rampa ascendente, un resultado no observado anteriormente», han concluido.

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