La neurodinámica cerebelosa predice el momento de la decisión y el resultado a nivel de ensayo único

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Neurociencia del comportamiento
• Neurociencia de los sistemas

Sus antecedentes:

• El comportamiento dirigido por objetivos se basa en interacciones intrincadas entre múltiples regiones cerebrales.
• Comprender cómo estas regiones del cerebro y su actividad de red impulsan la selección de acciones es crucial, pero sigue siendo incompletamente entendido.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos neuronales que subyacen a la selección de acciones y la toma de decisiones.
• Explorar el papel de la dinámica de todo el cerebro y circuitos neuronales específicos en la conducción de las elecciones de comportamiento.

Principales métodos:

• Utilizó imágenes volumétricas de calcio de todo el cerebro con microscopía de campo de luz en larvas de pez cebra.
• La neuroimagen combinada con una tarea de acondicionamiento del operante para vincular la actividad neuronal con los resultados de la decisión.

Principales resultados:

• Identificó dinámicas globales y recurrentes de estados cerebrales que exhiben bifurcaciones premotrices hacia resultados de decisiones distintos.
• Cambios de conectividad funcional observados ensayo por ensayo dentro de una red distribuida, particularmente entre el cerebelo y la habénula, que se correlacionan con los resultados de la decisión.
• Se encontró actividad premotora predictiva en el cerebelo (> 10 segundos antes del movimiento) e identificaron diferencias de neuroactividad hemisférica que determinan la dirección de giro.

Conclusiones:

• El cerebelo juega un papel cognitivo significativo en la planificación motora y la selección de acciones.
• La dinámica neuronal en todo el cerebro y las interacciones específicas de la red, especialmente con el cerebelo y la habénula, son críticas para la toma de decisiones.
• Las tasas de aumento de la población neuronal predicen cuantitativamente el momento de la decisión en un ensayo por ensayo.