La colaboración y la cooperación son elementos clave de las interacciones sociales humanas, que pueden contribuir al logro eficiente de objetivos compartidos. Si bien muchos estudios de psicología y neurociencia han investigado las conductas cooperativas entre los seres humanos, la compleja interacción entre estas conductas y sus fundamentos neuronales sigue siendo poco comprendida.
Por Ingrid Fadelli, Medical Xpress
Un equipo de investigación de la Universidad Normal de Pekín, dirigido por la Dra. Yina Ma, se propuso explorar más a fondo la base neuronal de la cooperación humana, utilizando una combinación de tareas conductuales y electroencefalografía intracraneal (iEEG). Su artículo , publicado en Nature Neuroscience , describe perfiles neurocognitivos distintivos para diferentes estados durante las tareas cooperativas.
«Nuestro laboratorio se ha dedicado durante mucho tiempo a comprender cómo los cerebros humanos se comunican e interactúan en contextos sociales , como la toma de decisiones colectivas, los conflictos intergrupales y la cooperación social», dijo Jiaxin Wang, coautor principal del artículo, a Medical Xpress.
«Un fenómeno destacado de los cerebros que interactúan socialmente es que sus actividades están correlacionadas, lo que se conoce como sincronización neuronal intercerebral. Sin embargo, los paradigmas tradicionales que empleaban principalmente tareas de decisión discretas y las limitaciones de las técnicas de registro no invasivas han limitado nuestra comprensión de la cooperación dinámica en tiempo real».
Para llevar a cabo sus experimentos, el Dr. Ma, Wang y sus colegas combinaron registros de iEEG con una tarea de cooperación recién introducida. Esta tarea fue diseñada cuidadosamente para explorar los mecanismos neuronales y cognitivos de la cooperación en un escenario dinámico.
«Inspirándonos en la carrera de tres piernas, diseñamos un juego de cooperación virtual interactivo, en el que parejas de compañeros de equipo tienen que mover sus avatares uno hacia el otro para establecer una conexión y mantenerla hasta llegar a la meta», explicó Wang. «Este paradigma nos permite observar y desentrañar los estados y motivos de cooperación desde un entorno naturalista».
Los investigadores reclutaron a pacientes diagnosticados con epilepsia a quienes se les implantaron electrodos en el cerebro como parte de su tratamiento. A estos pacientes se les pidió que jugaran el juego diseñado por el Dr. Ma, Wang y sus colegas, mientras el equipo registraba simultáneamente la actividad en dos regiones cerebrales clave, a saber, la amígdala y la unión temporoparietal (TPJ).
El análisis de las grabaciones neuronales recopiladas, combinado con los datos de comportamiento recopilados a medida que los participantes completaban la tarea conductual, arrojó nueva luz sobre los fundamentos neuronales de los estados cooperativos.
Al registrar la actividad de las neuronas en diferentes regiones del cerebro, los investigadores también pudieron cuantificar la sincronización neuronal intercerebral durante la cooperación.
«Nuestro estudio proporciona una comprensión detallada de la dinámica de la cooperación humana a través del desarrollo de un nuevo paradigma y enfoque de análisis», afirmó Wang.
«Mostramos que la cooperación se representaba mediante dos estados diferentes (inicio y mantenimiento de la cooperación), cada uno de ellos caracterizado por motivos sociales y dinámicas neuronales distintivos. Es importante destacar que proporcionamos evidencia pionera y directa de sincronización neuronal a nivel de población neuronal en humanos».
Curiosamente, los investigadores descubrieron que el nivel de sincronización entre neuronas en diferentes regiones del cerebro reflejaba la calidad de la cooperación entre los participantes.
Una mayor sincronía entre neuronas se relacionó con un comportamiento más coordinado, mientras que una menor sincronía se relacionó con una mala coordinación.
En general, los hallazgos del equipo confirman la hipótesis de que la sincronización neuronal entre cerebros es un indicador neuronal prometedor de la interacción social. En el futuro, este estudio podría allanar el camino para más investigaciones sobre los patrones de sincronización neuronal relacionados con la cooperación que observaron, lo que podría enriquecer aún más la comprensión de la dinámica social humana y su base neurocientífica.
«Esperamos que al utilizar la tecnología iEEG y diseños experimentales dinámicos, podamos extender nuestros hallazgos neuronales a una gama más amplia de escenarios de cooperación y grupos sociales diversos», añadió Wang.
«Por ejemplo, es interesante investigar la dinámica conductual y neuronal de la cooperación en situaciones que implican dilemas sociales. También nos interesa saber cómo otras regiones cerebrales , como las relacionadas con la recompensa y la motricidad, participan en la dinámica de la cooperación «.
Más información: Jiaxin Wang et al, Registros intracraneales simultáneos de cerebros en interacción revelan dinámica neurocognitiva de la cooperación humana, Nature Neuroscience (2024). DOI: 10.1038/s41593-024-01824-y .
