"Il comportamento di foraggiamento è qualcosa che mettiamo in atto quotidianamente quando andiamo al supermercato per prendere il cibo, e facciamo scelte in base al grado di ricompensa che ciascuna scelta fornisce. È un problema classico comune a tutte le specie del pianeta", ha affermato Valentin Dragoi , professore di ingegneria elettrica e informatica alla Rice, professore di neuroscienze al Weill Cornell Medical College e direttore scientifico del Methodist/Rice Center for Neural Systems Restoration.

In un articolo pubblicato su Nature Neuroscience , Dragoi e collaboratori studiano i processi cerebrali coinvolti nella ricerca del cibo.

"In questo studio descriviamo l'uso di un nuovo sistema wireless integrato per la registrazione dell'attività cerebrale nelle aree frontali del cervello e per il monitoraggio oculomotorio e comportamentale. Esaminiamo in tempo reale come si svolge questo compito onnipresente di foraggiamento, che è qualcosa che noi esibirsi in modo naturale ogni giorno", ha affermato Dragoi.

I macachi sono un genere di scimmie originario dell'Asia, del Nord Africa e dell'Europa meridionale (Gibilterra). Molto spesso mangiano frutta, semi e altri alimenti a base vegetale. "Studiamo i macachi", ha detto Dragoi, "perché il foraggiamento è un comportamento naturale e il cervello del macaco è abbastanza simile al cervello umano in termini di organizzazione e funzione."

Fino ad ora, era difficile esaminare le basi neurali del foraggiamento in ambienti naturalistici perché gli approcci precedenti si basavano su animali immobilizzati che eseguivano compiti di foraggiamento basati su prove. Dragoi e i suoi partner di ricerca hanno permesso ai macachi sfrenati di interagire liberamente con opzioni di ricompensa mentre registravano in modalità wireless l'attività neurale nella loro corteccia prefrontale.

"Gli animali decidevano quando e dove procurarsi il cibo in base al fatto che le loro previsioni di ricompensa fossero soddisfatte o violate. Le previsioni non erano basate esclusivamente su una storia di consegna della ricompensa, ma anche sulla consapevolezza che aspettare più a lungo migliora le possibilità di ricompensa", ha detto Dragoi. .

I risultati indicano che le strategie di foraggiamento si basano su un modello corticale di dinamiche di ricompensa mentre gli animali esplorano liberamente il loro ambiente.

"Abbiamo imparato che possiamo prevedere le scelte anche in situazioni complesse semplicemente leggendo le risposte di dozzine di neuroni nel lobo frontale. Ciò può potenzialmente spostarsi nella direzione dei dispositivi protesici per influenzare o influenzare la scelta, anche in modo non invasivo. ci permette di capire come funziona il cervello quando è impegnato in questo comportamento naturale," ha detto Dragoi.

Successivamente, il laboratorio Dragoi combinerà la ricerca del cibo in un contesto sociale e registrerà due animali contemporaneamente mentre cooperano per cercare cibo come ricompensa. Si tratta di una sfida tecnica scoraggiante, ma Dragoi ritiene che lui e i suoi partner di ricerca siano vicini al raggiungimento di tali obiettivi. Ciò potrebbe consentire una soluzione alla sfida posta dagli impianti corticali per assistere i pazienti con disfunzioni cerebrali e consentire le loro decisioni comportamentali.

L'autore principale dell'articolo è Neda Shahidi, ex dottorato di ricerca. studente nel laboratorio di Dragoi, attualmente capogruppo presso l'Istituto di psicologia Georg-Elias-Müller, Georg August-Universität, Göttingen.