fbpx

El fundamento cerebral de la Curiosidad (conducta neófila)

Durante muchos años, los neurocientíficos han investigado los mecanismos conductuales, computacionales y neurobiológicos que sustentan las decisiones basadas en valores, revelando cómo los humanos y los animales toman decisiones para obtener recompensas. Sin embargo, muchas decisiones están influenciadas por factores distintos al valor de las recompensas físicas o los reforzadores de segundo orden (como el dinero). Por ejemplo, los animales (incluidos los humanos) exploran con frecuencia objetos novedosos que no tienen valor intrínseco únicamente porque son novedosos y exhiben el deseo de obtener información para reducir sus incertidumbres sobre el futuro, incluso si esta información no puede conducir a una recompensa o ayudarlos a realizar las tareas futuras. Ilya E. Monosov, del Departamento de Neurociencias de la Washington University School of Medicine, St. Louis, MO, USA, estudió cómo los circuitos en el cerebro de los primates responsables de detectar, predecir y evaluar la novedad y la incertidumbre regulan el comportamiento y dan lugar a estos componentes conductuales de la curiosidad. También analizó cómo surgen los comportamientos relacionados con la curiosidad durante el desarrollo postnatal y señaló algunas razones importantes para la persistencia de la curiosidad a través de las generaciones.

En las últimas décadas, los neurobiólogos han utilizado métodos económicos y etológicos para evaluar los mecanismos conductuales, computacionales y neurobiológicos de la toma de decisiones y la motivación guiadas por valores. También estudiaron cómo los seres humanos y los animales buscan información que les ayude a obtener reforzadores de primer orden (como la comida) y reforzadores de segundo orden (como el dinero). Estos comportamientos instrumentales son un componente importante de la exploración que permite a los humanos y a otros animales encontrar recompensas y evitar castigos. Además, muchas decisiones cotidianas están guiadas por factores distintos a las recompensas físicas y sus valores instrumentales. Por ejemplo, los seres humanos y los animales exploran objetos novedosos (aquellos que nunca han visto) y/o muestran motivaciones para obtener información que pueda reducir sus incertidumbres sobre el futuro, incluso cuando el objeto o la información no pueden ser utilizados para obtener recompensas o para la tarea en cuestión. Estas conductas de búsqueda de información, a menudo denominadas búsqueda de información no instrumental, son componentes centrales de la “curiosidad”, un término en psicología que se utiliza a menudo para describir una constelación de motivaciones y comportamientos que contribuyen a la formación de creencias sobre el mundo y el propio estado a través de la reducción de la incertidumbre y la maximización de experiencias novedosas. Estas motivaciones tienen un amplio impacto en la toma de decisiones, los estados internos, la atención y la acción.

El grado de preferencia de un animal por la novedad depende de muchos factores. Dependiendo del entorno o contexto y de la tarea en cuestión, los objetos novedosos pueden tener un valor motivacional positivo o negativo y ser apetitivos o aversivos. Además, algunas especies animales son (en promedio) neofóbicas, mientras que otras son neófilas. Las preferencias por la novedad también pueden cambiar en función de la experiencia y el desarrollo. Incluso cuando se sabe explícitamente que los objetos novedosos no predicen ni se asocian con recompensas y castigos, su capacidad para atraer comportamientos de inspección parece depender en gran medida del estado (externo e interno).

Los primates y muchos otros animales muestran un sesgo atencional de por vida hacia la novedad. Las neuronas de los ganglios basales posteriores ventrales tienen un papel fundamental en la señalización de la importancia de los objetos y son sensibles a la novedad de los objetos. Reciben proyecciones directas de la PRH y son moduladas por una población única de neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra lateral caudal que se cree que señalan diversas formas de prominencia conductual y son resistentes a los cambios de valor a corto plazo. Estas neuronas dopaminérgicas reciben proyecciones de la ZI. Un posible sustrato para la preferencia de novedad persistente a lo largo de la vida de primates individuales en el comportamiento oculomotor es el bucle PRH-ganglios basales.

Otra cuestión importante es comprender qué variables conductuales señalan los neuromoduladores, y en particular las neuronas dopaminérgicas, a lo largo del desarrollo. A medida que el modelo del mundo de un animal en desarrollo se vuelve más sofisticado con el tiempo, una pregunta importante es: ¿cómo cambian los errores de predicción en las neuronas dopaminérgicas en el SNC medial y las señales de prominencia en las neuronas dopaminérgicas en el SNC caudal y lateral a lo largo del tiempo y el desarrollo? Una posibilidad es que, al principio del desarrollo postnatal, ambos grupos de neuronas dopaminérgicas señalen algunas formas de prominencia o sorpresa, y que el sistema de error de predicción SNC medial adquiera más tarde la capacidad de transmitir un error de predicción basado en valores con signo. Esta posibilidad, junto con la forma en que el procesamiento de la novedad de objetos en el SNC cambia a lo largo del tiempo, requiere más atención.

A lo largo del desarrollo postnatal, los entornos socialmente cooperativos y competitivos, y los múltiples sistemas de aprendizaje y efectores (guiados por distintas funciones objetivas) podrían ser componentes cruciales de la curiosidad, y de la curiosidad de los primates en particular.

La detección de novedades y las predicciones deben influir en la estimación de la incertidumbre. Al mismo tiempo, es posible que la estimación de la incertidumbre pueda impulsar la modulación de la ganancia en el procesamiento sensorial y/o impulsar la predicción de la novedad. En este momento, los algoritmos conductuales o mecanismos neuronales implicados en estas importantes interacciones siguen siendo poco conocidos.

Una pregunta relacionada es si existe un controlador general de la curiosidad en el cerebro maduro de los primates. La búsqueda de novedades y la investigación y la búsqueda de información para reducir la incertidumbre son componentes de un fenotipo de curiosidad. Sin embargo, estas motivaciones no siempre están correlacionadas. Los humanos u otros animales pueden estar muy motivados para buscar información, con el objetivo de reducir la incertidumbre de su recompensa, pero pueden evitar la novedad, o viceversa. Del mismo modo, las actitudes hacia la resolución de la incertidumbre de la recompensa y el castigo pueden ser diversas, y algunos sujetos prefieren la resolución de una y no de la otra.

La novedad de lugares o espacios es procesada por una red de áreas cerebrales implicadas en la memoria declarativa, como el hipocampo y la región mamilar del hipotálamo. La novedad contextual parece involucrar circuitos similares o, al menos parcialmente, superpuestos. Comprender cómo se codifican y utilizan las diferentes formas de novedad (objeto, lugar y contexto) para guiar el comportamiento arrojará más luz sobre los mecanismos de la curiosidad, así como sobre la formación de mapas cognitivos y su utilidad conductual.

La programación genética (o epigenética) por sí sola no puede producir políticas cognitivo-conductuales complejas ni impartir conocimientos sobre estadísticas ambientales volátiles. En cambio, la genética restringe los circuitos neuronales y proporciona las arquitecturas necesarias y la capacidad computacional para respaldar comportamientos complejos que conforman la curiosidad. Un punto de partida para evaluar la relación entre la genética y la curiosidad podría ser preguntarse qué propiedades del circuito apoyan la estimación de la incertidumbre. La estimación de la incertidumbre depende de la capacidad de integrar eventos sorprendentes en escalas de tiempo largas. La evaluación de la base genética de la jerarquía de escalas de tiempo en la corteza puede, por lo tanto, proporcionar pistas importantes sobre los mecanismos de estimación de la incertidumbre y la búsqueda de información a lo largo del desarrollo y la evolución.

No hace falta decir que la curiosidad no es solo una forma de intolerancia a la incertidumbre. Si así fuera, existiría una fuerte relación entre la aversión al riesgo y la disposición a pagar por la información. En cambio, la curiosidad puede tener un papel fundamental en la formación de creencias y modelos del mundo, un proceso que en sí mismo puede ser gratificante para los humanos y posiblemente para otros animales. Por lo tanto, múltiples mecanismos tienden a mediar la búsqueda de información y la curiosidad. Para comprender estos mecanismos biológicos subyacentes, necesitamos determinar las múltiples fuentes conductuales y emocionales o “motivadores” de la curiosidad. El deseo de aprender y monitorizar el propio progreso de aprendizaje son fuentes importantes adicionales de comportamiento relacionado con la curiosidad. Los estados internos que evolucionan en escalas de tiempo largas, como las emociones o los estados de ánimo, probablemente tengan una poderosa influencia en la curiosidad, la búsqueda de información y la búsqueda de novedades, pero no está claro cómo.

Nuestro deseo de adquirir conocimientos e interactuar con la novedad persiste a pesar de la ausencia de beneficios inmediatos o aparentes. Sin embargo, puede conferir ventajas a lo largo de la vida, mejorando el forrajeo adaptativo y aumentando las oportunidades de supervivencia de las especies en entornos complejos.

Monosov, I.E. Curiosity: primate neural circuits for novelty and information seeking. Nat. Rev. Neurosci. 25, 195–208 (2024). https://doi.org/10.1038/s41583-023-00784-9.

EuroEspes Health dispone de un canal de WhatsApp para difundir de forma gratuita y en español las últimas noticias y avances en el ámbito de la Genómica, las Enfermedades del Sistema Nervioso, Cardiovasculares, Metabólicas, Infecciosas y Cáncer. Seleccionadas y editadas por el Dr. Ramón Cacabelos.
Únase haciendo clic en el siguiente enlace para recibir diariamente en su móvil todas las publicaciones:
 

Déjenos sus datos y nosotros nos pondremos en contacto con usted

Déjenos sus datos y nosotros nos pondremos en contacto con usted