Vědci určili část `` arbitra`` v mozku
Vědci z Kalifornského technologického institutu (CalTech) říkají, že arbiterem je spodní laterální prefrontální kůra a frontopolarní kůra, které váží spolehlivost předpovědí, které každý z rozhodovacích systémů vytváří, a podle toho přidělují kontrolu.
„Pochopení toho, kde se arbitr nachází a jak funguje, je prvním krokem k nalezení lepší léčby poruch mozku, jako je závislost na drogách, a psychiatrických poruch, jako je obsedantně-kompulzivní porucha,“ tvrdí John O'Doherty, Ph.D. ., hlavní řešitel studie a ředitel Caltech Brain Imaging Center.
"Nyní, když jsme zjistili, kde se nachází rozhodce, pokud najdeme způsob, jak změnit činnost v této oblasti, můžeme být schopni tlačit jednotlivce zpět k cílenému ovládání a od obvyklé kontroly," řekl O ' Doherty, který je také profesorem psychologie na Caltech.
Dodal, že vědci jsou daleko od vývoje skutečné léčby založené na tomto objevu poruch, které zahrnují přeplňování systému návyků v mozku, ale otevřelo to velmi slibnou cestu pro další výzkum.
Pro tuto studii vědci přijali dobrovolníky, kteří hráli rozhodovací hru na počítači připojeném ke skeneru funkční magnetické rezonance (fMRI), který monitoroval jejich mozkovou aktivitu.
Vědcům bylo vědcům řečeno, aby se pokusili udělat optimální výběr, aby shromáždili mince určité barvy, které lze vyměnit za peníze.
Během předtréninkového období se dobrovolníci seznámili s hrou a procházeli řadou místností na obrazovce, z nichž každá obsahovala různé počty červených, žlutých nebo modrých mincí.
Během skutečné hry jim bylo řečeno, které mince budou v každém kole směnitelné, a dostali na výběr navigaci vpravo nebo vlevo ve dvou fázích, protože věděli, že ve své konečné místnosti budou sbírat pouze mince. Podle výzkumníků byly někdy všechny mince vykoupitelné, takže úkol byl obvyklejší než cílený.
Změnou pravděpodobnosti přechodu z jedné místnosti do druhé vědci uvedli, že byli schopni otestovat rozsah obvyklého a cíleného chování dobrovolníků při sledování odpovídajících změn v jejich mozkové aktivitě.
Vědci také byli schopni porovnat data fMRI a volby provedené dobrovolníky s několika výpočetními modely, které vytvořili, aby zohlednili chování. Model, který nejpřesněji odpovídal experimentálním datům, zahrnoval dva mozkové systémy, které vytvářely samostatné předpovědi o tom, jaké kroky mají v dané situaci podniknout, uvedli vědci.
"Arbitr přijímal signály z těchto systémů a sledoval spolehlivost předpovědí měřením rozdílu mezi předpokládanými a skutečnými výsledky pro každý systém." Poté pomocí těchto odhadů spolehlivosti určila, jakou kontrolu by měl každý systém vykonávat nad chováním jednotlivce, “vysvětlili vědci.
V tomto modelu rozhodce zajišťuje, že systém provádějící nejspolehlivější předpovědi v daném okamžiku vykonává největší stupeň kontroly nad chováním.
"To, co ukazujeme, je existence vyšší úrovně kontroly v lidském mozku," řekl Sang Wan Lee, Ph.D., hlavní autor nové studie a postdoktorand neurologie na Caltech. "Rozhodce v zásadě rozhoduje o rozhodnutích."
Potvrzujíc předchozí zjištění, vědci viděli na mozkových skenech, že oblast známá jako zadní putamen byla aktivní v době, kdy model předpovídal, že obvyklý systém by měl počítat hodnoty predikce.
O krok dále zkoumali souvislost mezi zadním putamenem a rozhodcem. Říkají, že to, co našli, by mohlo vysvětlit, jak rozhodce určuje váhu pro dva systémy učení: Spojení mezi oblastí rozhodce a zadním putamenem se změnilo podle toho, zda se za spolehlivější považoval cílený nebo obvyklý systém.
"Nebylo však nalezeno žádné takové spojení mezi arbitrem a oblastmi mozku zapojenými do učení zaměřeného na cíl." To naznačuje, že arbitr může fungovat hlavně modulací aktivity obvyklého systému, “spekulují vědci.
"Jedna zajímavá možnost vyplývající z těchto zjištění, kterou budeme muset v budoucnu otestovat, je, že výchozí režim může být v obvyklém způsobu chování," řekl O’Doherty. "Takže když rozhodce rozhodne, že ve svém chování musíte být více zaměřeni na cíl, dosáhne toho potlačením aktivity obvyklého systému, téměř jako sešlápnutím brzd na vašem autě, když řídíte."
Studie byla zveřejněna v časopise Neuron.
Zdroj: Kalifornský technologický institut
