Investigación de señales de sorpresa en la ínsula anterior

Los investigadores proponen un experimento de comportamiento con grabación y estimulación SEEG, tanto para confirmar el papel de una región del cerebro conocida como la ínsula anterior en la identificación de la sorpresa, como para eliminar la ambigüedad entre los principios contrapuestos detrás de la adaptación: optimizar y satisfacer. Los optimizadores continúan aprendiendo y adaptándose si se puede mejorar el desempeño, mientras que los satisfechos están satisfechos con un desempeño lo suficientemente bueno y dejarán de adaptarse una vez que lo alcancen.

Para estudiar las señales sorpresa en la ínsula anterior, una estructura cerebral donde estas señales han sido muy prominentes, los investigadores emplearán un experimento con sujetos que están bajo registro SEEG (estereoelectroencefalograma), es decir, registro de electrodos que han sido implantados quirúrgicamente en el cerebro. Estas grabaciones se realizarán mientras los pacientes realizan una tarea en la que intentan anticipar los movimientos de un objetivo en una línea en dos entornos (condiciones) de aprendizaje diferentes. Luego, los experimentadores determinarán si estas señales reflejan sorpresa en relación con el compromiso anterior con el entorno, o sorpresa que revela que el agente ya no se siente en control porque la incertidumbre no está en línea con el modelo de referencia. Si la evidencia es consistente con lo anterior, la adaptación refleja el refuerzo tradicional y apunta a optimizar el comportamiento. Si, en cambio, la evidencia es consistente con este último, el comportamiento está guiado por un modelo anterior (un modelo de referencia) y el comportamiento es satisfactorio.

Un estudio de resonancia magnética funcional realizado por d'Acremont y Bossaerts proporciona evidencia inicial de que la activación en la ínsula anterior respalda la hipótesis satisfactoria, sin embargo, carece de la granularidad temporal para descartar por completo la optimización. En el proyecto actual, los investigadores proponen utilizar la mayor resolución temporal de las grabaciones SEEG para confirmar estos hallazgos y rechazar la hipótesis de optimización.

Además, se utilizarán estimulaciones de la ínsula anterior durante un subconjunto de pruebas para determinar si la activación de la ínsula después de señales sorpresa y los cambios anteriores en el comportamiento (aprendizaje) es meramente correlacional o, de hecho, causal. La estimulación nos permitirá determinar en qué medida el sentido de control de los sujetos y el comportamiento posterior pueden verse influenciados de acuerdo con el modelado de comportamiento basado en la sorpresa.

La cohorte para este estudio serán pacientes con epilepsia focal resistente a los medicamentos y que están hospitalizados en los Hôpitaux Universitaires de Genève (HUG) para la evaluación prequirúrgica de su epilepsia utilizando SEEG. El protocolo se ejecutará en paralelo con los procedimientos clínicos de los pacientes.