Cercetătorii identifică partea „Arbitrator” din creier
Oamenii de știință de la California Institute of Technology (CalTech) spun că cortexul prefrontal lateral inferior și cortexul frontopolar este arbitrul, cântărind fiabilitatea previziunilor pe care le face fiecare dintre sistemele de luare a deciziilor și apoi alocă controlul în consecință.
„Înțelegerea locului unde se află arbitrul și modul în care acesta funcționează este un prim pas către găsirea unor tratamente mai bune pentru tulburările cerebrale, cum ar fi dependența de droguri și tulburările psihiatrice, cum ar fi tulburarea obsesiv-compulsivă”, potrivit John O'Doherty, Ph.D. ., investigatorul principal al studiului și directorul Caltech Brain Imaging Center.
„Acum că am aflat unde se află arbitrul, dacă putem găsi o modalitate de modificare a activității în această zonă, am putea fi capabili să împingem un individ înapoi spre controlul orientat spre obiective și departe de controlul obișnuit”, a spus O ' Doherty, care este, de asemenea, profesor de psihologie la Caltech.
El a adăugat că cercetătorii sunt departe de a dezvolta tratamente reale bazate pe această descoperire pentru tulburări care implică supraîncărcarea sistemului de obicei al creierului, dar a deschis o cale foarte promițătoare pentru cercetări ulterioare.
Pentru studiu, cercetătorii au recrutat voluntari care au jucat un joc de luare a deciziilor pe un computer în timp ce erau conectați la un scaner funcțional de imagistică prin rezonanță magnetică (fMRI) care le monitoriza activitatea creierului.
Participanților li s-a spus de către cercetători să încerce să facă alegeri optime pentru a aduna monede de o anumită culoare, care puteau fi răscumpărate pentru bani.
În timpul unei perioade de pregătire prealabilă, voluntarii s-au familiarizat cu jocul, trecând printr-o serie de camere de pe ecran, fiecare dintre ele deținând un număr diferit de monede roșii, galbene sau albastre.
În timpul jocului propriu-zis, li s-a spus care monede ar putea fi răscumpărate în fiecare rundă și li s-a dat posibilitatea de a naviga la dreapta sau la stânga în două etape, știind că vor colecta doar monedele în camera lor finală. Uneori, toate monedele erau răscumpărabile, ceea ce făcea sarcina mai obișnuită decât orientată spre obiectiv, potrivit cercetătorilor.
Prin modificarea probabilității de a trece dintr-o cameră în alta, cercetătorii au spus că au reușit să testeze gradul de comportament obișnuit și orientat către obiective al voluntarilor, monitorizând în același timp schimbările corespunzătoare ale activității creierului.
Cercetătorii au reușit, de asemenea, să compare datele fMRI și alegerile făcute de voluntari față de mai multe modele de calcul pe care le-au construit pentru a explica comportamentul. Modelul care s-a potrivit cel mai exact cu datele experimentale a implicat cele două sisteme cerebrale făcând predicții separate cu privire la ce acțiune să ia într-o anumită situație, au raportat cercetătorii.
„Primind semnale de la aceste sisteme, arbitrul a ținut evidența fiabilității predicțiilor măsurând diferența dintre rezultatele prezise și cele reale pentru fiecare sistem. Apoi a folosit acele estimări de fiabilitate pentru a determina cât de mult control ar trebui să exercite fiecare sistem asupra comportamentului individului ", au explicat cercetătorii.
În acest model, arbitrul se asigură că sistemul care face cele mai fiabile previziuni la un moment dat exercită cel mai mare grad de control asupra comportamentului.
„Ceea ce arătăm este existența unui control la nivel superior în creierul uman”, a declarat Sang Wan Lee, Ph.D., autor principal al noului studiu și cercetător postdoctoral în neuroștiințe la Caltech. „Arbitrul ia practic decizii cu privire la decizii.”
Confirmând descoperirile anterioare, cercetătorii au văzut în scanările creierului că o zonă cunoscută sub numele de putamen posterior era activă în momentele în care modelul a prezis că sistemul obișnuit ar trebui să calculeze valorile de predicție.
Făcând un pas mai departe, au examinat legătura dintre putamenul posterior și arbitru. Ei spun că ceea ce au găsit ar putea explica modul în care arbitrul stabilește greutatea celor două sisteme de învățare: Conexiunea dintre zona arbitrului și putamenul posterior s-a schimbat în funcție de faptul dacă sistemul obișnuit sau obișnuit a fost considerat a fi mai fiabil.
„Cu toate acestea, nu s-a găsit o astfel de legătură între arbitru și regiunile creierului implicate în învățarea orientată spre obiective. Acest lucru sugerează că arbitrul poate lucra în principal prin modularea activității sistemului obișnuit ”, speculează cercetătorii.
„O posibilitate interesantă care rezultă din aceste constatări, pe care va trebui să le testăm în lucrările viitoare, este că a fi într-un mod obișnuit de comportament poate fi starea implicită”, a spus O'Doherty. „Așadar, atunci când arbitrul stabilește că trebuie să fii mai direcționat către obiective în comportamentul tău, se realizează acest lucru prin inhibarea activității sistemului obișnuit, aproape ca și cum ai apăsa frâna pe mașină atunci când ești la volan”.
Studiul a fost publicat în jurnal Neuron.
Sursa: Institutul de Tehnologie din California
