Изследователите определят „Арбитър“ част от мозъка
Учени от Калифорнийския технологичен институт (CalTech) казват, че долната странична префронтална кора и фронтополярна кора са арбитър, претеглящ надеждността на прогнозите, които всяка от системите за вземане на решения прави, и след това разпределя контрола съответно.
„Разбирането къде се намира арбитърът и как работи е първата стъпка към намирането на по-добро лечение на мозъчни разстройства, като наркомания, и психиатрични разстройства, като обсесивно-компулсивно разстройство“, според д-р Джон О’Дохърти ., главният изследовател на изследването и директор на Центъра за образна диагностика на мозъка в Калтех.
„Сега, след като разбрахме къде се намира арбитърът, ако успеем да намерим начин за промяна на дейността в тази област, може да успеем да изтласкаме индивида обратно към целенасочен контрол и далеч от обичайния контрол“, каза О '. Дохърти, който е и професор по психология в Калтех.
Той добави, че изследователите са далеч от разработването на действителни лечения, базирани на това откритие за разстройства, които включват презареждане на навиковата система на мозъка, но това е отворило много обещаващ път за по-нататъшни изследвания.
За проучването изследователите набраха доброволци, които играеха игра за вземане на решения на компютър, докато бяха свързани със скенер за функционален магнитен резонанс (fMRI), който наблюдаваше мозъчната им активност.
Изследователите са казали на участниците да се опитат да направят оптимален избор, за да съберат монети с определен цвят, които могат да бъдат изкупени срещу пари.
По време на предтренировъчния период доброволците се запознаха с играта, преминавайки през поредица от екранни стаи, във всяка от които имаше различен брой червени, жълти или сини монети.
По време на същинската игра им беше казано кои монети ще могат да бъдат използвани за всеки рунд и им беше даден избор да се движат надясно или наляво на два етапа, знаейки, че ще събират само монетите в последната си стая. Понякога всички монети са били изкупими, което прави задачата по-обичайна, отколкото целенасочена, според изследователите.
Чрез промяна на вероятността за преминаване от една стая в друга, изследователите казаха, че са в състояние да проверят степента на обичайното и целенасочено поведение на доброволците, като същевременно наблюдават съответните промени в мозъчната им дейност.
Изследователите също така успяха да сравнят данните за fMRI и изборите, направени от доброволците, с няколко изчислителни модела, които те изградиха, за да отчетат поведението. Моделът, който най-точно съвпада с експерименталните данни, включва двете мозъчни системи, които правят отделни прогнози за това какво действие да предприемат в дадена ситуация, съобщават изследователите.
„Получавайки сигнали от тези системи, арбитърът проследи надеждността на прогнозите, като измери разликата между прогнозираните и действителните резултати за всяка система. След това използва тези оценки на надеждността, за да определи до каква степен всяка система трябва да упражнява поведението на индивида “, обясниха изследователите.
В този модел арбитърът гарантира, че системата, която прави най-надеждните прогнози във всеки един момент, упражнява най-голяма степен на контрол върху поведението.
„Това, което показваме, е съществуването на контрол на по-високо ниво в човешкия мозък“, каза д-р Санг Уан Лий, водещ автор на новото проучване и постдокторант по неврология в Калтех. „Арбитърът по принцип взема решения относно решенията.“
Потвърждавайки предишни констатации, изследователите видяха в мозъчните сканирания, че зона, известна като задния путамен, е била активна в моменти, когато моделът е предвиждал, че обичайната система трябва да изчислява стойностите на прогнозата.
Отивайки стъпка по-нататък, те изследваха връзката между задните путамени и арбитъра. Те казват, че това, което са намерили, може да обясни как арбитърът определя тежестта за двете системи за обучение: Връзката между зоната на арбитъра и задните пътища се променя според това дали целенасочената или обичайната система се счита за по-надеждна.
„Въпреки това не е открита такава връзка между арбитъра и мозъчните области, участващи в целенасочено обучение. Това предполага, че арбитърът може да работи главно чрез модулиране на дейността на обичайната система “, спекулират изследователите.
„Една интригуваща възможност, произтичаща от тези констатации, която ще трябва да тестваме в бъдеща работа, е, че това, че сте в обичайния режим на поведение, може да бъде състоянието по подразбиране“, каза О’Дохърти. „Така че, когато арбитърът прецени, че трябва да бъдете по-целенасочени в поведението си, той постига това, като възпрепятства дейността на обичайната система, почти като натискане на спирачките на колата ви, когато сте в шофиране.“
Изследването е публикувано в списанието Неврон.
Източник: Калифорнийски технологичен институт
