مطالعه نورون هایی را پیدا می کند که پیامدهای اعمال را رمزگذاری می کنند —


وقتی تصمیمات پیچیده ای می گیریم، باید عوامل زیادی را در نظر بگیریم. برخی از انتخاب ها سود بالایی دارند اما خطرات بالقوه ای را به همراه دارند. دیگران ریسک کمتری دارند اما ممکن است پاداش کمتری در ارتباط با آنها داشته باشند.

یک مطالعه جدید از MIT بخشی از مغز را که به ما در اتخاذ این نوع تصمیمات کمک می کند، روشن می کند. تیم تحقیقاتی گروهی از نورون‌ها را در جسم مخطط مغز پیدا کردند که اطلاعات مربوط به پیامدهای بالقوه تصمیم‌های مختلف را رمزگذاری می‌کنند. این سلول‌ها به ویژه زمانی فعال می‌شوند که یک رفتار به نتیجه‌ای متفاوت از آنچه انتظار می‌رفت منجر شود، که به اعتقاد محققان به مغز کمک می‌کند تا با شرایط در حال تغییر سازگار شود.

برنارد بلوم می گوید: “بسیاری از این فعالیت های مغزی با نتایج شگفت انگیز سروکار دارند، زیرا اگر نتیجه ای انتظار می رود، واقعاً چیزی برای آموختن وجود ندارد. آنچه می بینیم این است که رمزگذاری قوی هم از پاداش های غیرمنتظره و هم نتایج منفی غیرمنتظره وجود دارد.” فوق دکترای سابق MIT و یکی از نویسندگان اصلی مطالعه جدید.

اختلال در این نوع تصمیم‌گیری، مشخصه بسیاری از اختلالات عصبی-روانی، به ویژه اضطراب و افسردگی است. به گفته محققان، یافته های جدید نشان می دهد که اختلالات جزئی در فعالیت این نورون های مخطط می تواند مغز را به سمت تصمیم گیری های تکانشی سوق دهد یا به دلیل عدم تصمیم گیری فلج شود.

رفیق هدی، فوق دکترای سابق MIT، همچنین نویسنده اصلی این مقاله است که در این مقاله حضور دارد ارتباطات طبیعت. Ann Graybiel، استاد موسسه MIT و عضو موسسه McGovern برای تحقیقات مغز MIT، نویسنده ارشد این مطالعه است.

یادگیری از تجربه

جسم مخطط که در اعماق مغز قرار دارد، نقش کلیدی در تصمیم گیری هایی دارد که نیاز به ارزیابی نتایج یک عمل خاص دارد. در این مطالعه، محققان می‌خواستند در مورد مبنای عصبی نحوه تصمیم‌گیری‌های هزینه و فایده مغز که در آن یک رفتار می‌تواند ترکیبی از پیامدهای مثبت و منفی داشته باشد، اطلاعات بیشتری کسب کنند.

برای مطالعه این نوع تصمیم گیری، محققان به موش ها آموزش دادند که چرخ را به چپ یا راست بچرخانند. با هر نوبت، آنها ترکیبی از پاداش (آب شیرین) و نتیجه منفی (پفک کوچک هوا) دریافت می کردند. هنگامی که موش ها این وظیفه را انجام می دادند، یاد گرفتند که دریافت پاداش ها را به حداکثر برسانند و پفک های هوا را به حداقل برسانند. با این حال، طی صدها آزمایش، محققان اغلب احتمال دریافت پاداش یا پف هوا را تغییر دادند، بنابراین موش ها باید رفتار خود را تنظیم کنند.

زمانی که موش ها انجام این تنظیمات را یاد گرفتند، محققان فعالیت نورون ها را در جسم مخطط ثبت کردند. آنها انتظار داشتند فعالیت عصبی پیدا کنند که نشان دهد کدام عملکرد خوب است و باید تکرار شود یا بد و باید از آنها اجتناب کرد. در حالی که برخی از نورون‌ها این کار را انجام می‌دهند، محققان با کمال تعجب دریافتند که بسیاری از نورون‌ها جزئیاتی در مورد رابطه بین اعمال و هر دو نوع پیامد را رمزگذاری می‌کنند.

محققان دریافتند که این نورون‌ها زمانی که رفتاری منجر به یک نتیجه غیرمنتظره می‌شود، واکنش قوی‌تری نشان می‌دهند، یعنی زمانی که چرخاندن چرخ در یک جهت نتیجه معکوس را مانند آزمایش‌های قبلی ایجاد می‌کند. به نظر می رسد این “سیگنال های خطا” برای پاداش و جریمه به مغز کمک می کند تا بفهمد زمان تغییر تاکتیک فرا رسیده است.

بیشتر نورون‌هایی که این سیگنال‌های خطا را کد می‌کنند در استریوزوم‌ها یافت می‌شوند – خوشه‌هایی از نورون‌های واقع در جسم مخطط. کار قبلی نشان داده است که استریوزوم ها اطلاعات را به بسیاری از قسمت های دیگر مغز، از جمله مناطق تولید کننده دوپامین و مناطقی که در برنامه ریزی حرکت نقش دارند، ارسال می کنند.

بلوم می‌گوید: «به نظر می‌رسد استریوزوم‌ها عمدتاً پیامدهای واقعی را دنبال می‌کنند. تصمیم گیری در مورد انجام یا عدم انجام یک عمل، که اساسا مستلزم ادغام نتایج متعدد است، احتمالاً در جایی پایین دست در مغز اتفاق می افتد.

قضاوت کردن

این یافته‌ها می‌تواند نه تنها به موش‌ها مرتبط باشد که یک کار را یاد می‌گیرند، بلکه به بسیاری از تصمیم‌هایی که مردم باید هر روز بگیرند، زیرا خطرات و مزایای هر انتخاب را می‌سنجید. خوردن یک کاسه بزرگ بستنی بعد از شام منجر به رضایت فوری می شود، اما ممکن است به افزایش وزن یا کاهش سلامتی کمک کند. تصمیم به خوردن هویج به جای آن به شما احساس سلامتی می دهد، اما لذت بردن از این خوراکی شیرین را از دست خواهید داد.

بلوم می‌گوید: «از دیدگاه ارزشی، می‌توان آن‌ها را به همان اندازه خوب در نظر گرفت. “چیزی که ما متوجه شدیم این است که جسم مخطط همچنین می‌داند که چرا اینها خوب هستند، و می‌داند که مزایا و هزینه هر کدام چیست. به نوعی، فعالیت در آنجا بسیار بیشتر از احتمال انتخاب شما در مورد نتیجه بالقوه منعکس می‌شود. آی تی.”

این نوع تصمیم گیری پیچیده اغلب در افراد مبتلا به انواع اختلالات عصبی روانی از جمله اضطراب، افسردگی، اسکیزوفرنی، اختلال وسواس فکری-اجباری و اختلال استرس پس از سانحه مختل می شود. سوء مصرف مواد مخدر همچنین می تواند منجر به اختلال در قضاوت و تکانشگری شود.

می‌توانید تصور کنید که اگر همه چیز به این شکل تنظیم شود، قاطی شدن در مورد خوب و بد کار چندان دشواری نخواهد بود، زیرا برخی نورون‌ها وجود دارند که وقتی نتیجه خوب است، شلیک می‌کنند و همچنین شلیک می‌کنند. گریبیل می‌گوید وقتی نتیجه بد است. توانایی ما برای ایجاد حرکات یا افکارمان به روشی که ما آن را عادی می نامیم به این تمایزات بستگی دارد، و اگر آنها تار شوند، دردسر واقعی است.”

به گفته محققان، یافته های جدید نشان می دهد که رفتار درمانی با هدف قرار دادن مرحله ای که در آن اطلاعات در مورد پیامدهای بالقوه در مغز رمزگذاری می شود، ممکن است به افرادی که از این اختلالات رنج می برند کمک کند.

این تحقیق توسط مؤسسه ملی بهداشت / مؤسسه ملی سلامت روان، بنیاد ساکس کاوانا، بنیاد ویلیام ان و برنیس ای بامپوس، بنیاد سیمونز، بنیاد خانواده نانسی لوری مارکس، مؤسسه ملی چشم، تأمین مالی شد. موسسه ملی بیماری های عصبی و سکته مغزی، بنیاد ملی علوم، ابتکار تحقیقات اوتیسم بنیاد سیمونز، و JSPS KAKENHI.