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Evaluacion de la toma de decisiones sociales a traves del Ultimatum Game, version computarizada.

Evaluation of social decision making through the Ultimatum Game, computerized version

1. Introduccion

Las decisiones sociales se han definido como aquellas que afectan a uno mismo y a otros, en las que estan inmersas las preferencias propias y las de otros. (1) Es la interaccion con otro ser humano lo que le da esencia de social a una decision. Esto significa que la actividad nerviosa y sistemica en el ser humano se presenta de manera diferente cuando en la decision esta involucrada una segunda o mas personas, a cuando la decision se hace en respuesta a la accion de un objeto inanimado. Esto se manifiesta por diferencias conductuales, (2) en la actividad cerebral (3) y en las reacciones viscerales perifericas. (4)

Con respecto al estudio de la toma de decisiones sociales, se han utilizado algunas herramientas de la teoria del juego (game theory) para profundizar en el tema. Estos juegos tienen la ventaja de que son faciles de entender, inmersos en interacciones sociales y facilmente aplicables a la neurociencia. (1) La teoria del juego es un modelo de estudio que busca las estrategias convergentes de un grupo de personas durante una toma de decision, lo cual evalua si se maximizan sus resultados individuales. (5)

En la teoria del juego se han postulado distintas tareas que evaluan la toma de decisiones sociales, una de estas es el Ultimatum Game (UG), este es un juego disenado por Guth, Schmittberger y Schwarze, (6) que tiene la finalidad de investigar la conducta de la negociacion. Fue disenado para que cada participante desempene un papel determinado y que al final exista un resultado unico. Se le ha denominado "Ultimatum" puesto que representa la negociacion mas simple posible: una persona hace una oferta y la otra tiene que rechazarla o aceptarla. (7) Este juego permite evaluar la toma de decisiones sociales en un escenario interactivo social y dinamico dentro de un laboratorio, con resultados reales. (2) Se basa en la presentacion de una cantidad de dinero a ser dividida entre dos participantes, uno de ellos tiene la funcion de sugerir la proporcion de la division (jugador 1) y el otro la de responder a tal propuesta (jugador 2). Si este ultimo, rechaza la oferta, ni el jugador 1 ni el jugador 2 obtienen cantidad de dinero alguna; pero si el jugador 2 acepta la propuesta, se lleva a cabo la division del dinero de la manera propuesta y la ganancia se va acumulando en cada ensayo aceptado. Al final cada participante recibe el dinero que haya acumulado a lo largo del juego. (1) Las propuestas hechas por el jugador 1 pueden ser justas (por ejemplo 5:5) o cada vez mas injustas para el que responde (por ejemplo 9:1, 8:2, 7:3, 6:4). Las divisiones que son menos favorables para el que responde, normalmente son rechazadas por este. (8) Sin embargo, la prediccion teorica del juego indica que, para el jugador 2, cualquier cantidad de dinero es mejor que nada, manteniendo en mente la finalidad de conseguir la mayor cantidad de dinero al final del juego, por lo que el jugador 1 podria hacer la propuesta que mas le beneficiara a el y no necesariamente al que responde o jugador 2; (2) el que responde debera sobrellevar una accion injusta en su contra para maximizar su ganancia al final del juego. Este tipo de acciones normalmente producen, un rechazo a las propuestas injustas y como resultado una respuesta de enojo. Estas respuestas negativas llevan a las personas que responden a sacrificar una ganancia economica, para castigar con desaire la propuesta injusta. Entonces el jugador 2 debe anular las reacciones emocionales negativas para mantener el interes mas utilitario para si mismo y asi conseguir la mayor cantidad de dinero. (3) Con respecto a las respuestas posibles, se considera que se hacen acorde a la retroalimentacion derivada de la propuesta presentada en el ensayo previo (9) (Figura 1).

Un aspecto importante a considerar en la toma de decisiones sociales son las evaluaciones utilitarias que hace cada individuo de una situacion y que forman parte de sus motivaciones intrinsecas. El concepto utilitario se refiere a la maximizacion del bienestar agregado y sostiene que, el fortalecimiento de una accion propuesta, requiere la anulacion o superacion de una respuesta emocional, aunque esto implique la afectacion a otra persona. (10) Esto se da con base a un deseo subjetivo de un bienestar personal, pero cuando se tiene que considerar el bienestar de otras personas, la funcion de la utilidad debe de expandirse para incorporar las preferencias sociales. (11)

[FIGURA 1 OMITIR]

Se ha utilizado el Ultimatum Game, para evaluar las siguientes funciones: evalua funciones como el mantenimiento de metas y el control cognitivo y la anulacion de respuestas primarias, (12) involucrando a la corteza prefrontal dorsolateral, para de esta forma buscar la maximizacion de las ganancias a pesar de las propuestas injustas. (13,14,15) Tambien se ha utilizado para establecer la forma en la cual se correlaciona la toma de decisiones sociales, con parametros electrofisiologicos (16) y para evaluar la conectividad espacio-temporal entre areas cerebrales de participantes en la toma de decision. (17) El UG se ha utilizado tambien para evaluar la teoria de la mente humana mientras dos personas interactuan y la participacion de la corteza prefrontal medial anterior en esta funcion. (2) La teoria de la mente es la capacidad de hacer inferencias en los estados mentales de otros, lo cual es esencial para la socializacion. (18) Ademas se usa para evaluar las estructuras neurales que sustentan la toma de decisiones economicas en diferentes edades y la participacion de regiones subcorticales en esta funcion (15) y para analizar la actividad cerebral en pacientes psiquiatricos, como por ejemplo pacientes esquizofrenicos, para conocer las probables alteraciones de estos, ante situaciones sociales. (17)

Esta prueba ha demostrado ser una herramienta util para el estudio de la toma de decisiones sociales. Aunque se han utilizado versiones computarizadas del Ultimatum Game en diversos estudios neurocientificos, profundizando en los sustratos neurales de esta funcion, estos no estan disponibles para otros investigadores, por lo que los interesados en la toma de decisiones sociales, particularmente aquellos de habla hispana, tienen que disenar ellos mismos sus propios programas, lo cual resulta dificil y costoso. De tal forma una version computarizada del Ultimatum Game, podria reducir los costos economicos en las investigaciones y aumentar la precision en las mediciones conductuales. Considerando lo anterior, el objetivo del presente articulo es describir las caracteristicas y el manejo del programa UltiGamePC, el cual es una version computarizada del Ultimatum Game.

2. Metodo

El UltiGamePC se desarrollo en el laboratorio de Correlacion Electroencefalografica y conducta del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Guadalajara. Este programa presenta una serie de propuestas de divisiones de dinero, las cuales tienen que ser rechazadas o aceptadas por la persona que esta siendo evaluada.

2.1. Caracteristicas de hardware y software requeridos

UltiGamPC funciona en cualquier computadora compatible con PC que tenga un procesador Pentium o superior con apenas 1 Gigabyte de memoria (pero se sugiere tener la maxima posible). El espacio que requiere en disco duro es pequeno, pues su salida son archivos en formato de texto que ocupan muy poco espacio. Ademas el programa no requiere de instalacion en el disco duro. El programa esta elaborado en lenguaje de programacion Delphi para ambiente Windows y el archivo ejecutable se denomina UltiGamePC.EXE. Se sugiere contar con una pantalla sensible al tacto, pero tambien funciona con un teclado normal o accionando los botones en pantalla con el raton de la computadora. Actualmente el programa esta disenado solo para ambiente Windows puesto que consideramos que la comunidad cientifica tiene mayor accesibilidad a este sistema operativo.

2.2. Preparacion para la ejecucion del programa

Para poder correr el programa se requiere lo siguiente: un programa ejecutable UltiGamPC (.EXE), un archivo de texto con las propuestas (.dat) y los archivos de las imagenes (JPG) de las pantallas de las instrucciones que se presentan durante el juego (640 x 480 pixeles) y los iconos insertados para responder (160 x 80 pixeles) (boton de Aceptar, boton de Rechazar). Todos estos documentos deben estar dentro de una misma carpeta de archivos. Antes de correr el programa se debe ademas establecer un archivo de salida a las respuestas a las propuestas. Como este proceso es al inicio de la ejecucion del programa, se explicara en la siguiente seccion.

2.3. Ejecucion del programa

Al abrir el programa, el juego despliega una pantalla de inicio de color negro y un recuadro color gris con las opciones "Archivo de resultados" e "Iniciar el juego" (Figura 2).

[FIGURA 2 OMITIR]

Posterior a seleccionar la opcion "Archivos de resultados", el examinador debe de elegir un nombre para el archivo de resultados. Se le debe asignar una locacion en donde se registrara el desempeno conductual del participante que se este evaluando. Este archivo debera situarse en la misma carpeta donde se encuentra el archivo ejecutable del UtiGamePC. Posterior a esto, el programa regresa a la pantalla de inicio. El juego inicia tocando la pantalla en la opcion "Iniciar el juego". Posteriormente, la pantalla cambia a otra en donde aparecen las primeras instrucciones y posteriormente otra pantalla con las instrucciones subsecuentes (Figura 3):

La imagen que aparece posterior a las indicaciones, es la pantalla en donde las propuestas se despliegan a traves de la siguiente informacion: en la esquina superior izquierda "Jugador 1 (oponente)", en la esquina superior derecha "Jugador 2 (tu)", en el centro la leyenda "Se repartiran 10 pesos" e inferior a estas palabras dos recuadros, uno superior y uno inferior: el superior se presenta junto con la leyenda "para jugador 1 (oponente)" y el inferior junto con la leyenda "para jugador 2 (tu)". En la parte inferior izquierda la opcion "Aceptar" y en la derecha "Rechazar". Cada ensayo despliega en los recuadros centrales las propuestas a ser rechazadas o aceptadas, de tal forma que posterior a cada respuesta emitida por el participante, el programa despliega automaticamente la siguiente propuesta con un tiempo de retraso variable (entre 1 y 3 segundos) entre cada una de ellas. Las propuestas pueden ser justas o injustas (Figura 4).

[FIGURA 4 OMITIR]

El participante (jugador 2) tendra que aceptar o rechazar cada propuesta dependiendo si asi lo desea o no. La ganancia economica de cada ensayo se ira acumulando y al final se entregara la ganancia acumulada de por cada participante.

2.4. Archivo de salida

Al final de la ejecucion del programa, se genera un archivo de resultados del desempeno conductual del jugador 1 (el que propone, en este caso el programa) y del jugador 2 (el que responde las propuestas, en este caso el participante evaluado). El archivo se despliega de la siguiente manera: ganancia total de jugador 1, ganancia total de jugador 2, total de propuestas justas aceptadas, total de propuestas justas rechazadas, total de propuestas injustas aceptadas, total de propuestas injustas rechazadas y latencias de inicio de propuestas justas e injustas (Figura 5).

Como vimos en los antecedentes, particularmente la intencion de este programa computacional, es evaluar las habilidades maximizacion de los resultados a traves del control cognitivo. Esto se puede valorar a traves de las respuestas injustas aceptadas, ya que esto originaria una mayor cantidad de dinero acumulada, aunque esto signifique considerar como aceptable una accion en contra del que responde. Por lo tanto, el otro parametro de valor para esta hipotesis es la ganancia total del jugador 2. Los demas parametros conductuales responden a diferentes objetivos e hipotesis planteados dentro del marco de la toma de decisiones sociales.

[FIGURA 5 OMITIR]

2.5. Ensayos de prueba

Cabe mencionar que es adecuado realizar ensayos prueba de propuestas de division del dinero. La cantidad de propuestas durante el bloque de ensayo las determina el mismo investigador de la misma manera en la que se realizaron los archivos para los bloques experimentales.

2.6. Aplicaciones del UltiGamePC

El UltiGamePC se puede utilizar para evaluar el control cognitivo o la impulsividad ante propuestas injustas, la toma de decisiones utilitarias, la teoria de la mente. Por otro lado dada su exactitud en el registro de parametros conductuales, es un programa adecuado para medir la participacion de diversas estructuras corticales y subcorticales en la toma de decisiones sociales.

2.7. Aplicacion del estimulo social

En el UltiGamePC el matiz de "social" se puede dar de varias maneras, dependiendo de los objetivos y las hipotesis planificadas y de las facilidades tecnicas del laboratorio. La flexibilidad del UltiGamePC permite la interaccion entre las personas a traves de tres formatos posibles: en la interaccion directa de ambos participantes (jugador 1 y jugador 2) a traves de una interfase entre dos computadoras para una interaccion inmediata entre el que propone y el que responde. (6) Tambien a traves de la presentacion por medio de una fotografia (120 x 120 pixeles) (15) (o un video en tiempo real) del jugador 1 con el que se participa, colocada en la pantalla de las presentaciones de las propuestas. Para esta forma, se sugiere pedirle al jugador 2 que realice sus propias propuestas de division del dinero antes de la ejecucion del UltiGamePC a traves del formato (Anexo formato) (16) y tomarle una fotografia a este participante, para darle la idea, al momento de la ejecucion del programa, que las propuestas que se le estan ofreciendo fueron tambien pre formuladas por otros participantes. El tercer formato es a traves de la presencia del jugador 1 en la misma sala, aunque las propuestas sean hechas previas al juego ya sea por el investigador o por la persona que tenga el papel del jugador 1. La idea es exponer al participante que se esta analizando o sea el jugador 2, a la suposicion de que la interaccion activa esta sucediendo con otra persona, que se encuentre a la vista, por lo que debe de hacer inferencias acerca de las intenciones justas o injustas de sus oponentes.

3. Propuestas

Como se ha mencionado, las propuestas pueden ser generadas de dos formas: a traves de la interaccion directa de los dos participantes por medio de una interfase o a traves de la formulacion de las propuestas antes de la ejecucion del juego, por el investigador o por el jugador que haya sido analizado previamente que haya pre formulado sus propuestas, como ya se explico previamente. Para esto, se debe de realizar un archivo de texto con las propuestas de la siguiente manera: se debe de crear un archivo de texto (.dat) con la siguiente informacion de donde el programa obtendria la informacion para ejecutarse (Figura 6):

[FIGURA 6 OMITIR]

Cada renglon de la figura 6 representa la informacion necesaria para cada ensayo. En la primera columna se expresa la cantidad de dinero a dividirse por cada ensayo (en este caso 10 pesos por cada ensayo). En la segunda columna la cantidad de dinero que sera adjudicada al que propone (por ejemplo en el primer renglon: 5 para el que propone y 5 para el que responde). Por ultimo, en la tercera columna se coloca el nombre de cada archivo de las imagenes de los oponentes. En caso de que se cuente con una interfase o con los dos jugadores en la misma sala, no se requiere de la tercer columna. Cada archivo de texto representa un bloque de propuestas. En el caso de la Figura 6, representa un bloque de 20 propuestas.

A continuacion se presenta una una representacion grafica del proceso de ejecucion del UltiGamePC (Figura 7):

[FIGURA 7 OMITIR]

4. Estudio piloto

Para comprobar el funcionamiento y la efectividad del UltiGamePC para producir una idea de interaccion social se evaluaron 6 varones sanos, diestros, estudiantes de licenciatura, con edades entre los 18 y 29 anos (x=23.8), sin problemas de vision no corregidos y sin antecedentes de enfermedades neurologicas o psiquiatricas. La prueba fue aplicada en una computadora con procesador Intel Centrino que contaba con Windows XP y un monitor sensible al tacto de 15 pulgadas. Las participantes se sentaron frente al monitor a una distancia de 40 centimetros de la pantalla y respondieron al UltiGamePC jugando el papel del que responde a las propuestas. Se les aplicaron 1 bloque de 5 ensayos prueba y 1 bloque de 20 ensayos de propuestas justas e injustas. La prueba tuvo una duracion de 10 minutos aproximadamente.

El proceso fue de la siguiente manera: primero se le dio para firmar la hoja de consentimiento informado donde constaba que la participacion era voluntaria, despues se le presento una formato en donde cada participante debia hacer 20 propuestas de division de $10 (una por cada ensayo) (Anexo formato). Esto fue para producir en el participante, la idea que de las propuestas fueron hechas previamente por otros participantes, aunque en realidad hayan sido pre establecidas por el examinador. Despues se le tomo una fotografia de rostro a colores, para formar parte de un banco de fotografias para los siguientes estudios. Despues se procedio a ejecutar el UltiGamePC. Se le dijo que el dinero acumulado en el juego se le daria al final del ejercicio. Los resultados fueron los siguientes.

Todos los participantes refirieron haber entendido claramente las instrucciones tanto de la ejecucion del programa como de la dinamica del juego. Se encontro que el promedio de ganancia economica fue de $21.2 por persona, de $50 posibles (Tabla 1). Cuatro de los cinco participantes refirieron a traves de una encuesta posterior, que el que se les haya tomado la fotografia y hayan formulado previamente 20 propuestas, les habia llevado a pensar que verdaderamente ellos estaban respondiendo las propuestas previamente formuladas por otros jovenes al pasar por el mismo proceso previo al juego. Uno afirmo que no habia considerado la interaccion social para formular sus respuestas, sin embargo, fue el que menos dinero acumulo a lo largo de los ensayos ($5). Tambien, todos afirmaron que los rechazos a propuestas injustas habian sido motivados por no estar de acuerdo con las propuestas presentadas por los otros participantes.

A traves de la prueba piloto pudimos constatar que las instrucciones del programa fueron claras y que la ejecucion del mismo, se realiza de manera sencilla. Los participantes respondian a las propuestas injustas con rechazos de las mismas por "no estar de acuerdo con las propuestas" emitidas por otras personas. Esto pudiera interpretarse como respuestas con tendencia al enojo ante una injusticia proveniente de un par, lo cual motivaba el rechazo de la propuesta injusta. Esta posible motivacion se puede comprobar con el promedio de la ganancia economica por participante. Por otro lado, se podria afirmar que se produjo una idea de interaccion social por los reportes de los participantes.

5. Discusion

Como se ha demostrado el Ultimatum Game es una prueba con que se pueden evaluar diversas funciones, como la teoria de la mente, las conductas de negociacion, la flexibilidad para sobrellevar conductas injustas para maximizar resultados y la capacidad para obtener una recompensa economica a largo plazo. Por otro lado, como se ha expuesto, el Ultimatum Game es una prueba que permite la medicion simultanea de actividad cerebral, u otra medida psicofisiologica, para determinar las bases neurales de la toma de decisiones sociales.

Por otro lado, se ha explicado por que el UltiGamePC es una herramienta versatil en la evaluacion conductual de la toma de decisiones sociales. Este programa tiene mucha flexibilidad en cuanto a su aplicacion, puesto que puede adaptarse a los objetivos e hipotesis de una investigacion. Esto no es solo por la flexibilidad en la exposicion o participacion del segundo jugador, sino en la elaboracion de las propuestas de tal forma que se puede manipular las respuestas para observar determinado tipo de conductas dentro de una negociacion social.

Como se ha demostrado tambien, este programa permite hacer una evaluacion mas exacta acerca de parametros conductuales dentro de una secuencia temporal lo cual podria llevar a conclusiones cada vez mas profundas acerca de la conducta social, dentro de un contexto de negociacion. Esto en referencia a la latencias de inicio ya sea ante propuestas justas o ante propuestas injustas, lo cual representaria distintos procesos neurales implicados.

En los estudios de negociacion con contexto social, se han utilizado versiones computarizadas del Ultimatum Game, pero estas versiones se han desarrollado en paises que no son de habla hispana, por lo que seria dificil aplicarlas en un pais hispanoparlante como el nuestro. Por otro lado, el realizar un programa computacional para valorar la toma de decisiones sociales, no es una tarea que cualquier neurocientifico pueda realizar y el mandar a desarrollarlo puede ser demasiado costoso. Por lo tanto, una version computarizada en espanol, accesible para cualquier investigador, seria muy util para distintas investigaciones afines al tema.

En este articulo, ademas de la presentacion de las caracteristicas de UltiGamePC se han presentado los resultados de un estudio piloto en el que se probo el desempeno del programa. En dicho estudio se observo que el programa funcionaba adecuadamente, asi como que los entendian el objetivo de la tarea, las instrucciones y se sentian comodos al responder en el monitor sensible al tacto o con el raton de la computadora. Tambien se demostro que el UltiGamePC si produce una idea de interaccion social en los participantes al ponerlos en un supuesto proceso previo de formulacion de propuestas.

Por ultimo, otra ventaja del UltiGamePC es la facilidad con la cual esta prueba puede aplicarse de manera simultanea con registros electrofisiologicos para evaluar la actividad cerebral durante una conducta social, debido a que es posible relacionar los tiempos conductuales con los electrofisiologicos.

6. Conclusiones

El UltiGamePC es un programa computarizado que permite hacer una evaluacion exacta de diversos parametros conductuales implicitos en la toma de decisiones sociales como la latencia de inicio. Es una herramienta aplicable a diferentes disenos experimentales y adaptable a distintas hipotesis y objetivos, por lo que puede considerarse como una via muy versatil para evaluar la toma de decisiones sociales. Tambien, sus caracteristicas de programacion le permiten ser facilmente ejecutado por cualquier investigador, aun sin conocimientos avanzados en programacion de software. Ademas sus requerimientos de soporte tecnico son minimos por lo que puede implementarse en casi cualquier equipo de computo. Por otro lado, el uso del idioma espanol, permite aplicar este programa computarizado en cualquier poblacion de habla hispana. Por ultimo, dada su eficacia en el registro temporal de las propuestas y las respuestas, es posible utilizar el UltiGamePC de manera simultanea con diferentes herramientas de medicion neurofisiologicas como el registro de la actividad electroencefalografica.

Recibido: 12 junio 2014

Aceptado: 05 agosto 2014

7. Agradecimientos

Apoyo del CONACYT, beca de doctorado 290840.

8. Referencias

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(3.) Sanfey A, Rilling J, Aronson A, Nystrom L, Cohen J. The neural basis of economic decision-making in the Ultimatum Game. Science 2003 300: 1755-1758.

(4.) van't Wout M, Kahn R, Sanfey A, Aleman A. Affective state and decision-making in the Ultimatum Game. Exp Brain Res 2006 169: 564-568.

(5.) von Neumann J, Morgenstern O. Theory of games and economic behavior: Princeton University Press; 1944: 1-776.

(6.) Guth W, Schmittberger R, Schwarze B. An experimental analysis of ultimatum bargaining. J Econ Beha Organ 1982 3: 367-388.

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(8.) Rotemberg J. Minimally acceptable altruism and the Ultimatum Game. J Econ Beha Organ 2008 66: 457-476.

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(13.) van 't Wout M, Kahn R, Sanfey A, Aleman A. Repetitive transcranial magnetic stimulation overthe right dorsolateral prefrontal cortex affects strategic decision-making. Cogn Neuro Neuropsy 2005 16: 1849-1852.

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Este es un articulo de libre acceso distribuido bajo los terminos de la licencia de Creative Commons, (http://creativecommons.Org/licenses/b/-nc/3.0), que permite el uso no comercial, distribucion / reproduccion en algun medio, siempre que la obra original sea debidamente citada.

Puedes encontrar este articulo en: http://www.uv.mx/eneurobiologia/vols/2014/10/10.html

Hevia-Orozco J. [1], Sanz-Martin A. [1]*, Hidalgo-Aguirre R.M. [1], Hernandez-Gonzalez M. [1], Guevara M.A. [1]

Instituto de Neurodendas, CUCBA, Universidad de Guadalajara

* Correspondencia: Instituto de Neurociencias, Universidad de Guadalajara, Francisco de Quevedo #180 Col. Arcos Yallarta C.P. 44130 Guadalajara, Jalisco, Mexico. Telefono y fax: +52 (333) 8 18 07 40 email: aracelisanz@yahoo.com
Tabla 1. Resultados conductuales del estudio piloto

Sujeto      Ganancia economica       Promedio total

Sujeto 1         18 pesos
Sujeto 2         5 pesos
Sujeto 3         11 pesos        21.2 pesos (D.E. 13.97)
Sujeto 4         27 pesos
Sujeto 5         45 pesos

Figura 3. Instrucciones del UltiGamePC.

A continuacion vas a participar
en un juego con otro joven.
                                              A final, se les entregara
El otro participante te hara                  a ambos el dinero que
una propuesta de como dividir                 cada uno haya acumulado.
$10. Si tu aceptas la propuesta    [flecha
el dinero se dividira entre        diestra]
los dos.
                                              Cuando estes listo para
Si la rechazas la propuesta                   empezar toca la pantalla
se anulara y el otro                          de la computadora.
participante te hara la siguinte
propuesta.
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Author:Hevia-Orozco, J.; Sanz-Martin, A.; Hidalgo-Aguirre, R.M.; Hernandez-Gonzalez, M.; Guevara, M.A.
Publication:eNeurobiologia
Date:Dec 1, 2014
Words:4680
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