Teadlased määravad kindlaks „vahekohtunik“ ajuosa

Teadlased on määranud kindlaks ajupiirkonna, mis toimib vahekohtunikuna meie kahe otsustussüsteemi vahel, millest üks on pühendatud harjumuspärasele käitumisele ja teine ​​tegevustele, mida me teeme alles pärast hoolikat kaalumist.

California tehnikainstituudi (CalTech) teadlaste sõnul on arbitraatoriks madalam külgmine prefrontaalne ja frontopolaarne ajukoor, kes kaaluvad iga otsustussüsteemi tehtud prognooside usaldusväärsust ja jaotavad seejärel kontrolli vastavalt.

"Arbitraatori asukoha ja selle toimimise mõistmine on esimene samm ajuhäirete, nagu narkomaania, ja psühhiaatriliste häirete, näiteks obsessiiv-kompulsiivse häire, parema ravi leidmiseks," ütles John O'Doherty, Ph.D. ., uuringu juhtivteadur ja Caltechi ajupildikeskuse direktor.

"Nüüd, kui oleme välja selgitanud vahekohtuniku asukoha, kui suudame leida viisi selles valdkonnas tegevuse muutmiseks, suudame võime tõugata üksikisiku tagasi eesmärgipärase kontrolli poole ja eemale harjumuspärasest kontrollist," ütles O ' Doherty, kes on ka Caltechi psühholoogiaprofessor.

Ta lisas, et teadlased on kaugel sellest avastusest lähtuvate tegelike ravimeetodite väljatöötamisest häirete korral, mis hõlmavad aju harjumussüsteemi ülelaadimist, kuid see on avanud edasiseks uurimiseks väga paljutõotava võimaluse.

Uuringu jaoks värbasid teadlased vabatahtlikke, kes mängisid arvutis otsustusmängu, olles ühendatud funktsionaalse magnetresonantstomograafia (fMRI) skanneriga, mis jälgis nende ajutegevust.

Teadlased käskisid osalejatel proovida teha optimaalseid valikuid, et koguda kindla värviga münte, mis olid raha eest lunastatavad.

Koolituseelsel perioodil tutvusid vabatahtlikud mänguga, liikudes ekraanil kuvatud ruumide seerias, kus igas oli erinev arv punaseid, kollaseid või siniseid münte.

Tegeliku mängu ajal öeldi neile, millised mündid on igal ringil lunastatavad, ja neile anti valida, kas navigeerida kahes etapis paremale või vasakule, teades, et nad koguvad oma viimasesse ruumi ainult mündid. Mõnikord olid kõik mündid lunastatavad, muutes teadlaste sõnul ülesande tavapärasemaks kui eesmärgipäraseks.

Muutes ühest toast teise jõudmise tõenäosust, ütlesid teadlased, et neil on võimalik testida vabatahtlike harjumuspärase ja eesmärgipärase käitumise ulatust, jälgides samal ajal nende ajutegevuse vastavaid muutusi.

Teadlased suutsid võrrelda ka fMRI andmeid ja vabatahtlike tehtud valikuid mitme arvutusliku mudeliga, mille nad käitumise arvestamiseks lõid. Eksperimentaalsete andmetega kõige täpsemini sobitatud mudel hõlmas kahte ajusüsteemi, ennustades eraldi, millist tegevust antud olukorras teha, teatasid teadlased.

„Neilt süsteemidelt signaale saades jälgis vahekohtunik ennustuste usaldusväärsust, mõõtes iga süsteemi prognoositud ja tegelike tulemuste erinevust. Seejärel kasutas ta neid usaldusväärsuse hinnanguid, et teha kindlaks, kui palju kontrolli peaks iga süsteem indiviidi käitumise üle rakendama, "selgitasid teadlased.

Selles mudelis tagab vahekohtunik, et süsteem, mis teeb igal hetkel kõige usaldusväärsemaid ennustusi, kontrollib käitumist kõige paremini.

"See, mida me näitame, on kõrgema taseme kontrolli olemasolu inimese ajus," ütles uue uuringu juhtiv autor ja Caltechi neuroteaduste järeldoktor Sang Wan Lee. "Vahekohtunik teeb põhimõtteliselt otsuste üle otsuseid."

Varasemaid järeldusi kinnitades nägid teadlased aju skaneerimisel, et tagumise putamenina tuntud ala oli aktiivne aegadel, mil mudel ennustas, et harjumuspärane süsteem peaks prognoosiväärtusi arvutama.

Samm edasi minnes uurisid nad tagumise putameni ja vahekohtuniku seost. Nad ütlevad, et see, mida nad leidsid, võib selgitada, kuidas vahekohtunik määrab kahe õppesüsteemi kaalu: vahekohtuniku ja tagumise putameni vaheline seos muutus vastavalt sellele, kas eesmärgi- või harjumuspärast süsteemi peeti usaldusväärsemaks.

"Sellist seost vahekohtuniku ja ajupiirkondade vahel, mis on seotud eesmärgipärase õppimisega, ei leitud. See viitab sellele, et vahekohtunik võib töötada peamiselt harjumuspärase süsteemi aktiivsuse moduleerimisega, ”oletavad teadlased.

"Üks nendest leidudest tulenev intrigeeriv võimalus, mida peame edaspidises töös katsetama, on see, et harjumuspärane käitumisviis võib olla vaikeseisund," ütles O’Doherty. "Nii et kui vahekohtunik leiab, et peate oma käitumises rohkem eesmärki suunama, saavutab ta selle, pärssides harjumuspärase süsteemi aktiivsust, peaaegu nagu vajutades autol pidureid, kui olete sõidu ajal."

Uuring avaldati ajakirjas Neuron.

Allikas: California Tehnoloogiainstituut