Una nueva investigación dirigida por científicos de la Universidad de Colorado Boulder sugiere que los ojos realmente pueden ser la ventana al alma o, al menos, la forma en que los humanos mueven sus ojos puede revelar información valiosa sobre cómo toman decisiones.

El vigor de los movimientos sacádicos refleja el aumento de las variables de decisión durante la deliberación

Durante la deliberación, mientras consideramos tranquilamente nuestras opciones, las actividades neuronales que representan las variables de decisión que reflejan la bondad de cada opción aumentan en varias regiones de la corteza cerebral.

Si las opciones se representan visualmente, hacemos movimientos sacádicos, enfocando la mirada en cada opción. ¿La cinemática de estos movimientos sacádicos refleja el estado de las variables de decisión? Para probar esta idea, involucramos a participantes humanos en una tarea de toma de decisiones en la que consideraron dos opciones difíciles que requerían caminar a través de varias distancias e inclinaciones. Mientras deliberaban, hacían movimientos sacádicos entre las representaciones simbólicas de sus opciones. Estos movimientos sacádicos del período de deliberación no influyeron en el esfuerzo que realizarían más tarde, pero las velocidades de los movimientos sacádicos aumentaron de manera gradual y diferencial: la tasa de aumento fue más rápida para los movimientos sacádicos hacia la opción que luego indicaron como su elección. De hecho, la tasa de aumento codificó la diferencia en el valor subjetivo de las dos opciones. Es importante destacar que los participantes no revelaron su elección al final de la deliberación, sino que esperaron durante un período de demora y finalmente expresaron su elección haciendo otro movimiento sacádico. Sorprendentemente, el vigor de este movimiento sacádico se redujo a la línea de base y ya no codificó el valor subjetivo. Por lo tanto, el vigor sacádico parecía proporcionar una ventana en tiempo real al proceso oculto de evaluación de opciones durante la deliberación.

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Los nuevos hallazgos ofrecen a los investigadores una rara oportunidad en neurociencia: la oportunidad de observar el funcionamiento interno del cerebro humano desde el exterior. Los médicos también podrían usar los resultados para, algún día, evaluar a sus pacientes en busca de enfermedades como la depresión o la enfermedad de Parkinson.

"Los movimientos oculares son increíblemente interesantes de estudiar", dijo Colin Korbisch, estudiante de doctorado en el Departamento de Ingeniería Mecánica Paul M. Rady en CU Boulder y autor principal del estudio. “A diferencia de tus brazos o piernas, la velocidad de los movimientos oculares es casi totalmente involuntaria. Es una medida mucho más directa de estos procesos inconscientes que ocurren en tu cerebro”.

Él y sus colegas, incluidos investigadores de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, publicaron sus hallazgos en la revista Current Biology.

En el estudio, el equipo pidió a 22 sujetos humanos que caminaran en una cinta de correr y luego eligieran entre diferentes configuraciones que se mostraban en la pantalla de una computadora: una breve caminata por una pendiente empinada o una caminata más larga en un terreno llano.

Los investigadores descubrieron que los ojos de los sujetos los delataban: incluso antes de tomar sus decisiones, los usuarios de la caminadora tendían a mover los ojos más rápido cuando miraban hacia las opciones que finalmente eligieron. Cuanto más vigorosamente movían sus ojos, más parecían preferir su elección.

“Descubrimos una medida accesible que le dirá, en solo unos segundos, no solo lo que prefiere sino cuánto lo prefiere”, dijo Alaa Ahmed, autor principal del estudio y profesor asociado de ingeniería mecánica en CU Boulder.

Ojos sospechosos

Ahmed explicó que cómo o por qué los humanos toman decisiones (¿té o café? ¿perros o gatos?) es notoriamente difícil de estudiar. Los investigadores no tienen muchas herramientas que les permitan mirar fácilmente dentro del cerebro. Ahmed, sin embargo, cree que nuestros ojos podrían dar una idea de algunos de nuestros procesos de pensamiento. Ella está particularmente interesada en un tipo de movimiento conocido como "saccade".

“La forma principal en que nuestros ojos se mueven es a través de movimientos sacádicos”, dijo Ahmed. “Ahí es cuando tus ojos saltan rápidamente de un punto de fijación a otro”.

Rápidamente es la palabra clave: los movimientos sacádicos generalmente tardan solo unas pocas docenas de milisegundos en completarse, lo que los hace más rápidos que un parpadeo promedio.

Para averiguar si estos movimientos rápidos dan pistas sobre cómo los humanos toman decisiones, Ahmed y sus colegas decidieron ir al gimnasio.

En el nuevo estudio, el equipo instaló una caminadora en el campus de CU Boulder. Los sujetos del estudio se ejercitaron en varias inclinaciones durante un período de tiempo y luego se sentaron frente a un monitor y un dispositivo basado en una cámara de alta velocidad que rastreaba sus movimientos oculares. Mientras estaban en la pantalla, sopesaron una serie de opciones, consiguiendo 4 segundos para elegir entre dos opciones representadas por iconos: ¿Querían caminar durante 2 minutos con una pendiente del 10 % o durante 6 minutos con una pendiente del 4 %? Una vez hecho esto, volvieron a la cinta de correr para sentir la quemadura en función de lo que eligieron.

El equipo descubrió que los ojos de los sujetos se sometieron a una maratón de actividad en un corto período de tiempo. Mientras consideraban sus opciones, los individuos revoloteaban entre los íconos, primero lentamente y luego más rápido.

“Inicialmente, los movimientos sacádicos de cualquiera de las opciones fueron igualmente vigorosos”, dijo Ahmed. “Luego, a medida que pasaba el tiempo, ese vigor aumentó y aumentó aún más rápido para la opción que finalmente eligieron”.

Los investigadores también descubrieron que las personas que tomaban las decisiones más apresuradas, quizás los miembros más impulsivos del grupo, también tendían a mover los ojos con más fuerza. Una vez que los sujetos decidieron su elección, sus ojos se ralentizaron nuevamente.

“Las lecturas en tiempo real de este proceso de toma de decisiones generalmente requieren la colocación de electrodos invasivos en el cerebro. Tener esta variable más fácil de medir abre muchas posibilidades”, dijo Korbisch.

Diagnóstico de enfermedades

Los movimientos rápidos de los ojos pueden ser importantes para mucho más que comprender cómo los humanos toman decisiones. Los estudios en monos, por ejemplo, han sugerido que algunas de las mismas vías en el cerebro que ayudan a los primates a elegir entre esto o aquello también pueden fallar en personas con Parkinson, una enfermedad neurológica en la que las personas experimentan temblores, dificultad para moverse y otros problemas.

“Los movimientos lentos no son solo un síntoma del Parkinson, sino que también aparecen en muchos trastornos de salud mental, como la depresión y la esquizofrenia”, dijo Ahmed. “Creemos que estos movimientos oculares podrían ser algo que los profesionales médicos rastrean como una herramienta de diagnóstico, una forma de identificar el progreso de ciertas enfermedades”.