¿Qué tan buenos somos para encontrar soluciones óptimas a problemas complejos? Las personas pueden no ser tan aptas como generalmente se supone

¿Quién no ha sentido la tentación de tirar un extenso manual a la basura o simplemente seguir conduciendo en lugar de pedir direcciones? Después de todo, seguir instrucciones suele ser tedioso, y podemos resolverlo por nuestra cuenta… ¿O podemos? Un estudio publicado hoy (19 de mayo) en la revista científica Naturaleza Comportamiento Humano desafía las teorías predominantes sobre nuestra capacidad para resolver problemas complejos y cómo ciertos trastornos mentales influyen en ella.

«Se cree que los pacientes que sufren de trastorno obsesivo-compulsivo (TOC) tienen problemas para desarrollar estrategias sofisticadas de resolución de problemas», dijo el autor principal del estudio, Albino Oliveira-Maia, jefe de la Unidad de Neuropsiquiatría de la Fundación Champalimaud en Portugal. «Sin embargo, nuestro nuevo enfoque experimental proporciona una fuerte evidencia en contra de esta teoría».

Dos formas de resolver un problema

El equipo de Oliveira-Maia hizo este hallazgo al investigar cómo los sujetos sanos y los pacientes con TOC difieren en la forma en que resuelven los problemas. «En general, las personas usan una combinación de dos estrategias complementarias, conocidas como enfoques sin modelos y basados ​​en modelos», explicó Oliveira-Maia. «Mientras que las personas sanas usan ambas estrategias de manera flexible, los pacientes con TOC tienden a ejercer el enfoque sin modelo».

La estrategia sin modelo es relativamente simple y funciona bien en entornos estables. Por ejemplo, imagina el siguiente escenario: desayunas afuera todas las mañanas de camino al trabajo. Hay dos cafeterías en tu ruta: The Bean y Aroma. Como tiene que estar en el trabajo temprano, con el tiempo se entera de que Aroma suele recibir el alimento básico del desayuno (croissants recién hechos) antes que la otra tienda. Entonces, siguiendo el enfoque sin modelos, normalmente iría primero a Aroma, y ​​solo cuando no tenga croissants, se dirigiría a The Bean.

Sin embargo, el enfoque sin modelo no funcionará muy bien si el proveedor de croissants empleó a dos repartidores que siguieron rutas opuestas. En las semanas en que el primer repartidor está de servicio, The Bean obtendría los croissants antes. Pero si el segundo repartidor está trabajando esa semana, entonces Aroma lo recibirá primero.

Si pudieras descubrir el modelo, que la disponibilidad de croissants depende de qué repartidor esté trabajando esa semana, te ahorrarías viajes innecesarios. Entonces, incluso si The Bean ha tenido croissants brillantes y temprano durante semanas, el primer lunes que no los tenga, inmediatamente sabrá que esta semana Aroma es la opción más segura.

«Aunque la estrategia basada en modelos es más pesada desde el punto de vista computacional, especialmente mientras aún está trabajando en lo que está sucediendo, es más eficaz para optimizar sus acciones en circunstancias complejas como la de este ejemplo», dijo Oliveira-Maia.

Cambiando las reglas del juego

Según Oliveira-Maia, los estudios científicos que evalúan estas estrategias aplican rutinariamente un rompecabezas llamado tarea de dos pasos, que es similar al segundo escenario, más complejo.

«Estos estudios han demostrado que los sujetos sanos usan una combinación de la estrategia sin modelos más simple con la estrategia basada en modelos más compleja al resolver este tipo de tareas. En contraste, los pacientes con TOC tienden a apegarse a la estrategia menos eficiente. La propuesta La razón es que los pacientes con TOC son extremadamente habituales, por lo que tienden a repetir acciones incluso si no tienen un propósito útil», explicó Oliveira-Maia.

Aunque esta conclusión parece directa y consistente, hay una trampa. Dado que las tareas utilizadas en estos estudios suelen ser muy complejas, los sujetos de prueba siempre reciben una explicación completa del modelo antes de comenzar. Sin embargo, nadie había probado rigurosamente el efecto de estas instrucciones preventivas, en particular su ausencia, en la estrategia de resolución de problemas de los sujetos.

Para averiguar cómo le iría a la gente con solo la experimentación libre, el equipo de Oliveira-Maia se asoció con Thomas Akam, un neurocientífico actualmente en la Universidad de Oxford que recientemente había desarrollado una tarea de dos pasos para ratones.

«Dado que no puedes instruir verbalmente a los ratones, Thomas creó una tarea que era lo suficientemente simple para que los animales pudieran descifrar el modelo a través de prueba y error. En su artículo de investigación, publicado en la revista Neurona Hace poco más de un año, Thomas demostró que los ratones eran capaces de descifrar el rompecabezas. Así que decidimos ajustar esta tarea para los humanos y probar si los sujetos adoptarían de forma natural una estrategia basada en modelos, como generalmente se supone», relata el exestudiante de doctorado Pedro Castro-Rodrigues, primer coautor del estudio.

Los resultados del experimento tomaron a los investigadores por sorpresa. «Incluso con una amplia experiencia con la tarea, solo una pequeña minoría del grupo de 200 sujetos desarrolló una estrategia basada en modelos. Esto es sorprendente dada la relativa simplicidad de la tarea y sugiere que los humanos son sorprendentemente pobres para aprender modelos causales solo a partir de la experiencia. , comentó Castro-Rodrigues.

Pacientes con TOC coinciden con sujetos sanos

Al final de la tercera sesión, los investigadores dividieron a los sujetos en dos grupos. Un grupo recibió la descripción completa de cómo funciona el rompecabezas, mientras que el otro no. Luego, los investigadores realizaron una cuarta y última sesión para probar el efecto de recibir instrucciones en el enfoque de resolución de problemas de los sujetos.

La diferencia entre los dos grupos fue clara: casi todos los sujetos del grupo de «explicación», tanto voluntarios sanos como pacientes con TOC, adoptaron una estrategia basada en modelos. Por otro lado, la mayoría de los sujetos de prueba del otro grupo continuaron con el enfoque sin modelo.

«Estos resultados fueron fascinantes», dijo Ana Maia, estudiante de doctorado que participó en el estudio. «No solo revelaron que la explicación juega un papel más importante de lo que se pensaba anteriormente, sino también que, dadas las condiciones adecuadas, los pacientes con TOC son, de hecho, tan capaces de resolver de manera óptima una tarea de dos pasos como las personas sanas».

¿Cuál es la razón de la discrepancia en los resultados entre este estudio y los anteriores? Según los autores, hay varias explicaciones posibles. La primera es que la tarea era relativamente sencilla, al igual que las instrucciones. «Dado que las tareas clásicas de dos pasos tienden a ser muy complejas, las explicaciones también son muy complejas. Así que puedes imaginar que una persona que está gravemente enferma y angustiada tendrá más dificultades para procesar este tipo de información», explicó Oliveira-Maia.

Otra hipótesis intrigante es que comenzar con la experimentación libre marca la diferencia. ¿Es posible que las tres sesiones no guiadas hayan preparado efectivamente a los pacientes para la explicación?

«No probamos directamente esta pregunta en este estudio, pero hay algunos indicios de que puede haber sido así. Si los estudios futuros respaldan esta hipótesis, incluso podrían conducir al desarrollo de nuevos tratamientos psicoterapéuticos y conductuales para pacientes con TOC. y quizás también otros trastornos de salud mental», sugirió Castro-Rodrigues.

Próximos pasos

El equipo continúa su exploración de este tema a través de varias vías. «En este proyecto, también recopilamos datos de imágenes de sujetos que realizan la tarea dentro de un escáner de resonancia magnética. Por lo tanto, nuestro seguimiento más inmediato sería buscar los correlatos neuronales asociados con la transición de una estrategia a otra después de recibir una explicación», dijo Castro-Rodrigues.

«El trabajo de Pedro se inscribe en parte en un esfuerzo mayor del laboratorio: el proyecto Neurocomp», agregó el coautor Bernardo Barahona-Corrêa, psiquiatra de la Fundación Champalimaud. «Este proyecto, que estoy liderando con Albino, investigará muchos aspectos del TOC, centrándose particularmente en una región del cerebro llamada corteza orbitofrontal. Creemos que esta región es crítica tanto para las manifestaciones centrales de este trastorno como para la adquisición de modelos. basado en control de acción en tareas como la que usamos en este experimento».

«En última instancia, estos resultados resaltan la importancia de las explicaciones explícitas en el aprendizaje», señaló Oliveira-Maia. «Parece que la exploración libre pura puede no ser la ruta más eficiente para obtener nuevos conocimientos. De hecho, comencé a hablar con mis hijos sobre esto», agregó en broma, «diciéndoles que se aseguren de prestar atención a sus maestros». .»

Proporcionado por el Centro Champalimaud para lo Desconocido