Decision-making as an encoding-decoding process and its correlation with neuronal activity and behavior
- Autores: Ramon Nogueira Mañas
- Directores de la Tesis: Rubén Moreno Bote (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Pompeu Fabra ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Gustavo Deco (presid.), Maria Victoria Sanchez Vives (secret.), Pedro Maldonado (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones por la Universidad Pompeu Fabra
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
Mi tesis doctoral se titula "Decision-making as an encoding-decoding process and its correlation with neuronal activity and behavior" y consta de cuatro capítulos principales: "Introduction", "Encoding of information", "Prior information" y "Discussion".
Esta tesis está basada en el paradigma de codificación-decodificación como modelo de cognición para estudiar el comportamiento y la actividad neuronal en humanos y animales. En particular, en esta tesis he desarrollado un conjunto de predicciones teóricas y las he testeado en experimentos con monos y ratas conductuales que incluían registros electrofisiológicos en diferentes áreas de la corteza visual y prefrontal del cerebro.
En el primer capítulo de la tesis ("Introduction") primero describo el paradigma teórico de la codificación-decodificación como modelo cognitivo e introduzco las dos ideas clave que voy a desarrollar durante el transcurso de la tesis: la codificación de la información ("encoding") y la información previa ("prior"). Posteriormente hago un repaso a la literatura más importante de estos dos campos para contextualizar al lector y finalmente anuncio las preguntas generales que voy a tratar de responder en los siguientes capítulos: cómo se codifica la información del mundo exterior en el cerebro y cómo la información previa afecta al comportamiento y a la actividad neuronal.
En el segundo capítulo de la tesis ("Encoding of information") primero presento un conjunto de resultados analíticos donde identifico cuáles son las propiedades estadísticas más importantes de la actividad neuronal para la codificación de la información. Luego, a partir de un método no-paramétrico basado en la técnica del "bootstrap" y el condicionamiento, testeo en cuatro conjuntos de datos distintos las predicciones hechas por los resultados teóricos. También incluyo un modelo estadístico de la corteza cerebral donde replico los resultados obtenidos en los registros.
En el tercer capítulo ("Prior information") presento un experimento dónde un conjunto de ratas fueron entrenadas para realizar una tarea perceptual de toma de decisiones. El protocolo experimental incluía una contingencia adicional: después de un fallo, les presentamos el mismo estímulo y de esta forma podían realizar la tarea a partir de la integración de la información del pasado con la información sensorial presentada. Los análisis del comportamiento nos confirman que los animales son capaces de combinar la información previa con la sensorial para tomar su decisión y los registros realizados en la corteza orbitofrontal sugieren que esta área es la encargada de esta integración.
En el último capítulo de la tesis ("Discussion") hago un resumen de los resultados obtenidos en los dos capítulos anteriores así como una contextualización de su significancia en la actualidad. También dedico un apartado a posibles extensiones de mi trabajo para un futuro y finalmente presento una pequeña sección donde especulo brevemente sobre el futuro del método científico y de la ciencia en conjunción con los desarrollos tecnológicos que está experimentando nuestra sociedad en los últimos años.
Para la realización de esta tesis doctoral he tenido que consultar un gran volumen de bibliografía. La mayor parte corresponde a artículos seleccionados del campo de la neurociencia teórica, computacional y de sistemas, sin embargo también he consultado fuentes de biología general, de filosofía, de inteligencia artificial y de física. En particular me gustaría destacar que un gran número de los artículos consultados en esta tesis doctoral han sido publicados en las revistas "Nature Neuroscience" y "Neuron".
