La retroalimentación en el cerebro trabaja duro actualizando su conocimiento y comportamiento en respuesta a los cambios en el ambiente. Si hay incertidumbre o volatilidad en el medio ambiente, todo el proceso debe ajustarse. Las sinapsis son las conexiones entre las neuronas en el cerebro y son responsables de transferir la información de una neurona a la siguiente. Cuando se trata de elegir en evaluaciones de potenciales recompensas, el valor aprendido de una opción particular, que refleja cuánto te gusta algo, se almacena en ciertas sinapsis. Si obtienes retroalimentación positiva después de elegir una opción en particular, el cerebro aumenta el valor de esa opción haciendo que las sinapsis asociadas sean más fuertes. Sin embargo, las sinapsis, también pueden sufrir modificaciones sin cambiar la forma en que transmiten la información mediante un proceso llamado metaplasticidad. La metaplasticidad sola es suficiente para afinar el aprendizaje de acuerdo a la incertidumbre sobre la recompensa en un entorno dado.
La metaplasticidad puede proporcionar una solución robusta para los desafíos del aprendizaje en un entorno con incertidumbre y cambios rápidos. Un modelo basado en la metaplasticidad puede explicar mejor los comportamientos reales que los modelos basados en la optimización. Los investigadores crearon un modelo basado en la metaplasticidad para entender los mecanismos neuronales para ajustar el aprendizaje y lo probaron contra un conjunto de datos de comportamiento de un estudio reciente. La metaplasticidad puede mitigar el equilibrio entre adaptabilidad y precisión en el aprendizaje. La tasa de aprendizaje podría ser diferente para cada elección u opción, y si una opción particular continúa dando recompensa por un tiempo, la tasa de aprendizaje sobre esa opción se hace más grande para recompensar los resultados y menor para los resultados no gratificantes. El modelo también predice qué diferentes opciones o acciones podrían mantener sus propias tasas de aprendizaje. El aprendizaje puede ajustarse a sí mismo y no requiere una optimización explícita o un conocimiento completo del entorno. La incapacidad del cerebro para modificar su comportamiento puede atribuirse a la disminución de la plasticidad debido a la metaplasticidad. Para las anomalías de comportamiento como la adicción, en las que las sinapsis podrían no adaptarse a la flexibilidad, puede ser necesaria una retroalimentación más cuidadosamente diseñada para volver a plastificar el sistema.