"El comportamiento de búsqueda de alimento es algo que realizamos a diario cuando vamos al supermercado a comprar comida, y tomamos decisiones en función del grado de recompensa que proporciona cada elección. Es un problema clásico común a todas las especies del planeta", dijo Valentin Dragoi. , profesor de ingeniería eléctrica e informática en Rice, profesor de neurociencia en Weill Cornell Medical College y director científico del Centro Metodista/Rice para la Restauración de Sistemas Neurales.

En un artículo publicado en Nature Neuroscience , Dragoi y sus colaboradores investigan los procesos cerebrales implicados en la búsqueda de alimento.

"En este estudio, describimos el uso de un nuevo sistema inalámbrico integrado para registrar la actividad cerebral en las áreas frontales de su cerebro y para el seguimiento oculomotor y conductual. Examinamos en tiempo real cómo se desarrolla esta tarea omnipresente de búsqueda de alimento, que es algo que desempeñarse naturalmente todos los días", dijo Dragoi.

Los macacos son un género de monos originarios de Asia, el norte de África y el sur de Europa (Gibraltar). Con mayor frecuencia comen frutas, semillas y otros alimentos de origen vegetal. "Estudiamos a los macacos", dijo Dragoi, "porque buscar comida es un comportamiento natural y el cerebro del macaco es bastante similar al cerebro humano en términos de organización y función".

Hasta ahora, era difícil examinar la base neuronal de la búsqueda de alimento en entornos naturalistas porque los enfoques anteriores se basaban en animales inmovilizados que realizaban tareas de búsqueda de alimento basadas en pruebas. Dragoi y sus socios de investigación permitieron que los macacos libres interactuaran libremente con opciones de recompensa mientras registraban de forma inalámbrica la actividad neuronal en su corteza prefrontal.

"Los animales decidían cuándo y dónde buscar comida en función de si sus predicciones de recompensa se cumplían o no. Las predicciones no se basaban exclusivamente en un historial de entrega de recompensas, sino también en el entendimiento de que esperar más tiempo mejora las posibilidades de obtener recompensa", dijo Dragoi. .

Los resultados indican que las estrategias de búsqueda de alimento se basan en un modelo cortical de dinámica de recompensa a medida que los animales exploran libremente su entorno.

"Aprendimos que podemos predecir elecciones incluso en situaciones complejas simplemente leyendo las respuestas de docenas de neuronas en el lóbulo frontal. Esto potencialmente puede moverse en la dirección de dispositivos protésicos para influir o sesgar la elección, incluso de forma no invasiva. Más fundamentalmente, nos permite comprender cómo funciona el cerebro cuando realiza este comportamiento natural", afirmó Dragoi.

A continuación, el laboratorio Dragoi combinará la búsqueda de alimento en un contexto social y el registro de dos animales simultáneamente mientras cooperan para buscar comida como recompensa. Se trata de un desafío técnico de enormes proporciones, pero Dragoi cree que él y sus socios de investigación están cerca de lograr esos objetivos. Esto puede permitir una solución al desafío de los implantes corticales para ayudar a los pacientes con disfunción cerebral y permitirles tomar decisiones conductuales.

La autora principal del artículo es Neda Shahidi, ex doctora. estudiante en el laboratorio de Dragoi, actualmente líder de grupo en el Instituto de Psicología Georg-Elias-Müller, Universidad Georg August, Göttingen.