Istraživači precizno određuju ‘mobiteljski’ dio mozga

Istraživači su točno odredili područje mozga koje služi kao arbitar između naša dva sustava odlučivanja, jednog posvećenog uobičajenom ponašanju, a drugog posvećenog radnjama koje poduzimamo tek nakon pažljivog razmatranja.

Znanstvenici s Kalifornijskog tehnološkog instituta (CalTech) kažu da je inferiorni bočni prefrontalni korteks i frontopolarni korteks arbitar, vagajući pouzdanost predviđanja koje donosi svaki sustav donošenja odluka, a zatim u skladu s tim dodjeljuju kontrolu.

"Razumijevanje gdje se arbitar nalazi i kako on radi prvi je korak ka pronalaženju boljih načina liječenja moždanih poremećaja, poput ovisnosti o drogama, i psihijatrijskih poremećaja, poput opsesivno-kompulzivnog poremećaja", prema dr. John O'Doherty ., glavni istraživač studije i direktor Centra za slikanje mozga Caltech.

"Sad kad smo razradili gdje se nalazi arbitar, ako uspijemo pronaći način za promjenu aktivnosti na ovom području, možda ćemo moći odgurnuti pojedinca natrag prema ciljano usmjerenoj kontroli i dalje od uobičajene kontrole", rekao je O ' Doherty, koja je ujedno i profesor psihologije na Caltechu.

Dodao je da su istraživači daleko od razvoja stvarnih tretmana koji se temelje na ovom otkriću za poremećaje koji uključuju prekomjerno punjenje sustava navika u mozgu, ali otvorio je vrlo obećavajući put za daljnja istraživanja.

Za istraživanje su istraživači regrutirali dobrovoljce koji su igrali igru ​​donošenja odluka na računalu dok su bili povezani sa skenerom za funkcionalnu magnetsku rezonancu (fMRI) koji je nadzirao njihovu moždanu aktivnost.

Istraživači su sudionicima rekli da pokušaju napraviti optimalan izbor kako bi prikupili kovanice određene boje koje je moguće iskoristiti za novac.

Tijekom razdoblja prije treninga, dobrovoljci su se upoznali s igrom, krećući se kroz niz soba na ekranu, od kojih je svaka imala različit broj crvenih, žutih ili plavih kovanica.

Tijekom stvarne igre rečeno im je koji će se novčići moći iskoristiti u svakoj rundi te im je omogućeno da se kreću udesno ili ulijevo u dvije faze, znajući da će sakupljati samo novčiće u svojoj posljednjoj sobi. Ponekad su svi novčići bili otkupljivi, što je zadatak učinilo uobičajenijim nego ciljanim, prema istraživačima.

Mijenjajući vjerojatnost prelaska iz jedne prostorije u drugu, istraživači su rekli da su uspjeli testirati opseg uobičajenog i usmjerenog ponašanja dobrovoljaca dok su pratili odgovarajuće promjene u njihovoj moždanoj aktivnosti.

Istraživači su također mogli usporediti podatke o fMRI i izbore koje su dobrovoljci donijeli s nekoliko računalnih modela koje su konstruirali da bi uzeli u obzir ponašanje. Model koji se najtočnije podudarao s eksperimentalnim podacima uključivao je dva moždana sustava dajući odvojena predviđanja o tome koju radnju poduzeti u datoj situaciji, izvijestili su istraživači.

„Primajući signale iz tih sustava, arbitar je pratio pouzdanost predviđanja mjereći razliku između predviđenih i stvarnih ishoda za svaki sustav. Zatim je upotrijebio te procjene pouzdanosti kako bi utvrdio koliko bi svaki sustav trebao vršiti nadzor nad ponašanjem pojedinca ", objasnili su istraživači.

U ovom modelu arbitar osigurava da sustav koji daje najpouzdanija predviđanja u bilo kojem trenutku vrši najveći stupanj kontrole nad ponašanjem.

"Ono što pokazujemo je postojanje kontrole na višoj razini u ljudskom mozgu", rekao je dr. Sang Wan Lee, vodeći autor nove studije i postdoktorski znanstvenik iz neuroznanosti na Caltechu. "Arbitar u osnovi donosi odluke o odlukama."

Potvrđujući prethodna otkrića, istraživači su u snimkama mozga vidjeli da je područje poznato kao stražnji putamen bilo aktivno u vrijeme kada je model predviđao da bi uobičajeni sustav trebao izračunavati vrijednosti predviđanja.

Idući korak dalje, ispitivali su vezu između stražnjih putamena i arbitra. Kažu da bi ono što su pronašli moglo objasniti kako arbitar postavlja težinu za dva sustava učenja: veza između područja arbitra i stražnjih putamena promijenila se ovisno o tome smatra li se ciljno usmjerenim ili uobičajenim sustavom pouzdanijim.

“Međutim, nije pronađena takva veza između arbitra i regija mozga uključenih u ciljno usmjereno učenje. To sugerira da arbitar može raditi uglavnom modulirajući aktivnost uobičajenog sustava ”, nagađaju istraživači.

"Jedna intrigantna mogućnost koja proizlazi iz ovih nalaza, a koju ćemo morati testirati u budućem radu, jest da je uobičajeno ponašanje u ponašanju možda zadano stanje", rekao je O'Doherty. "Dakle, kad arbitar utvrdi da u svom ponašanju morate biti usmjereniji ka ciljevima, to postiže inhibiranjem aktivnosti uobičajenog sustava, gotovo poput pritiskanja kočnica na automobilu dok ste u vožnji."

Studija je objavljena u časopisu Neuron.

Izvor: Kalifornijski institut za tehnologiju