Pētnieki precīzi noteica smadzeņu daļu “šķīrējtiesnesis”
Kalifornijas Tehnoloģiju institūta (CalTech) zinātnieki saka, ka šķīrējtiesnesis ir zemāks sānu prefronta garozas un frontopolārā garozas sastāvs, nosverot katras lēmumu pieņemšanas sistēmas veikto prognožu ticamību un pēc tam attiecīgi piešķirot kontroli.
"Izpratne par šķīrējtiesneša atrašanās vietu un tā darbību ir pirmais solis ceļā uz labāku ārstēšanu smadzeņu traucējumiem, piemēram, narkotiku atkarībai, un psihiskiem traucējumiem, piemēram, obsesīvi-kompulsīviem traucējumiem," saka John O'Doherty, Ph.D. ., pētījuma galvenais pētnieks un Caltech smadzeņu attēlveidošanas centra direktors.
"Tagad, kad mēs esam noskaidrojuši, kur atrodas šķīrējtiesnesis, ja mēs varam atrast veidu, kā mainīt darbību šajā jomā, mēs varētu spēt virzīt indivīdu atpakaļ uz mērķtiecīgu kontroli un prom no ierastās kontroles," teica O ' Dohertijs, kurš ir arī psiholoģijas profesors Caltech.
Viņš piebilda, ka pētnieki ir tālu no faktisko ārstēšanas veidu izstrādes, pamatojoties uz šo atklājumu traucējumiem, kas saistīti ar smadzeņu ieraduma sistēmas uzlādi, taču tas ir pavēris ļoti daudzsološu ceļu turpmākajiem pētījumiem.
Pētījumam pētnieki pieņēma darbā brīvprātīgos, kuri spēlēja lēmumu pieņemšanas spēli datorā, būdami savienoti ar funkcionālo magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (fMRI) skeneri, kas uzraudzīja viņu smadzeņu darbību.
Pētnieki lika dalībniekiem mēģināt izdarīt optimālu izvēli, lai savāktu noteiktas krāsas monētas, kuras varēja izpirkt par naudu.
Pirmsmācību periodā brīvprātīgie iepazinās ar spēli, pārvietojoties pa ekrānā redzamu istabu sēriju, kurās katrā bija atšķirīgs skaits sarkanu, dzeltenu vai zilu monētu.
Faktiskās spēles laikā viņiem tika paziņots, kuras monētas būs izmantojamas katrā kārtā, un viņiem tika dota izvēle divos posmos virzīties pa labi vai pa kreisi, zinot, ka savā pēdējā telpā viņi savāks tikai monētas. Dažreiz visas monētas bija izpērkamas, padarot uzdevumu vairāk pierastu nekā mērķtiecīgu, norāda pētnieki.
Mainot varbūtību nokļūt no vienas istabas uz otru, pētnieki teica, ka viņi varēja pārbaudīt brīvprātīgo ieraduma un mērķtiecīgas uzvedības pakāpi, vienlaikus novērojot atbilstošās izmaiņas viņu smadzeņu darbībā.
Pētnieki arī varēja salīdzināt fMRI datus un brīvprātīgo izvēli ar vairākiem skaitļošanas modeļiem, kurus viņi izveidoja, lai ņemtu vērā uzvedību. Modelis, kas visprecīzāk atbilda eksperimentālajiem datiem, iesaistīja abas smadzeņu sistēmas, veicot atsevišķas prognozes par to, kura darbība jāveic konkrētajā situācijā, ziņoja pētnieki.
“Saņemot signālus no šīm sistēmām, šķīrējtiesnesis sekoja prognožu ticamībai, mērot atšķirību starp katras sistēmas prognozētajiem un faktiskajiem rezultātiem. Pēc tam tā izmantoja šos ticamības novērtējumus, lai noteiktu, cik daudz katrai sistēmai vajadzētu kontrolēt indivīda uzvedību, "paskaidroja pētnieki.
Šajā modelī šķīrējtiesnesis nodrošina, ka sistēma, kas jebkurā brīdī veic visdrošākās prognozes, vislielākajā mērā kontrolē uzvedību.
"Tas, ko mēs parādām, ir augstāka līmeņa kontroles esamība cilvēka smadzenēs," sacīja Sang Wan Lee, Ph.D., jaunā pētījuma vadošais autors un pēcdoktorants neirozinātnēs Caltech. "Šķīrējtiesnesis būtībā pieņem lēmumus par lēmumiem."
Apstiprinot iepriekšējos atklājumus, pētnieki smadzeņu skenēšanā redzēja, ka apgabals, kas pazīstams kā aizmugurējais putamens, bija aktīvs brīžos, kad modelis paredzēja, ka prognozēšanas vērtības jāaprēķina parastajai sistēmai.
Dodoties soli tālāk, viņi pārbaudīja saikni starp aizmugurējo putamenu un šķīrējtiesnesi. Viņi saka, ka atrastais varētu izskaidrot, kā šķīrējtiesnesis nosaka svaru abām mācību sistēmām: saikne starp šķīrējtiesneša zonu un aizmugurējo putamenu mainījās atkarībā no tā, vai mērķtiecīga vai ierasta sistēma tika uzskatīta par uzticamāku.
“Tomēr netika atrasta šāda saikne starp šķīrējtiesnesi un smadzeņu reģioniem, kas iesaistīti mērķtiecīgā mācībā. Tas liek domāt, ka šķīrējtiesnesis var strādāt galvenokārt, modulējot ierastās sistēmas darbību, ”spekulē pētnieki.
"Viena no intriģējošām iespējām, kas izriet no šiem atklājumiem un kas mums būs jāpārbauda turpmākajā darbā, ir tā, ka atrašanās noklusējuma stāvoklī var būt ierasts uzvedības režīms," teica O’Dohertijs. "Tātad, kad šķīrējtiesnesis nosaka, ka jūsu uzvedībā jābūt mērķtiecīgākam, tas to panāk, kavējot ierastās sistēmas darbību, gandrīz tāpat kā nospiežot automašīnas bremzes, kad braucat."
Pētījums tika publicēts žurnālā Neirons.
Avots: Kalifornijas Tehnoloģiju institūts
