Rol de la corteza prefrontal y el área tegmental ventral en la toma de decisiones - Mininni, Camilo Juan (2016)
La corteza prefrontal (CPF) y el área tegmental ventral (ATV) son regiones cerebrales clave dentro del circuito neuronal del refuerzo. La CPF integra información multisensorial e información relacionada sobre recompensas y orquesta la conducta a través de sus conexiones con estructuras motoras. Por otro lado, el ATV codifica información acerca de recompensas y estímulos condicionados, y ejerce efectos modulatorios sobre la CPF que permiten la correcta ejecución de numerosas tareas cognitivas. Sin embargo, los mecanismos subyacentes a la interacción CPF-ATV no han sido esclarecidos. En la presente tesis se estudió el rol que desempeñan la CPF y el ATV en la codificación de estímulos condicionados, en el contexto de una toma de decisión. Para ello se registraron simultáneamente poblaciones de neuronas de CPF y ATV de ratas mientras realizaban una discriminación auditiva en un paradigma GO/NOGO. Las neuronas de CPF y ATV aumentaron su tasa de disparo preferencialmente durante la presentación de los estímulos sonoros asociados con la recompensa. En el ATV se encontró una subpoblación de neuronas que responden de manera rápida y transitoria durante el inicio del estímulo, y otra subpoblación de respuesta más lenta y persistente, que codifica la respuesta conductual elegida. Por otro lado, las neuronas de CPF incrementaron tanto su capacidad máxima de codificar información (CI), como la información sobre la clase del estímulo presentado. El aumento en CI ocurrió de manera eficiente, y tanto la CI como la eficiencia del aumento fueron directamente proporcionales a la tasa de disparo del ATV. Lo observado es explicado en términos de un modelo computacional en donde el aumento eficiente de CI en la CPF ocurre debido a dos factores: un aumento en la tasa de disparo ocasionada por el estímulo condicionado, y una decorrelación inducida por el disparo de las neuronas del ATV. Los resultados obtenidos demuestran que la interacción CPF-ATV instancia mecanismos que permiten la codificación eficiente de información relevante en la actividad ruidosa de las poblaciones de neuronas.