Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 140: нейронные механизмы принятия решений

Люди обрабатывают информацию иерархически. Но чтобы оценить причины ошибок или сбоев, необходимо несколько попыток. Для понимания мозговой основы этой стратегии мышления ученые из США записали активность коры мозга у обезьян и обнаружили, что зоны, ответственные за принятие решений, активируются последовательно, отражая при этом разные уровни обработки данных. Подробнее об этом исследовании можно прочитать в журнале Science.

Credit: Chelsea Turner, MIT.

Нейробиология принятия решения – интегративная область, совмещающая такие направления науки как когнитивная, системная, компьютерная и вычислительная и молекурная нейробиология. Прошлые исследования по большей части касались изучения нейронных механизмов при принятии решений в условиях неопределенности или выбора среди различных вознаграждений. В этом же исследовании ученые из Массачусетского технологического института (MIT) провели эксперимент, в котором смоделировали более сложные поведенческие реакции, которые бы потребовали когнитивных рассуждений и вычислительных операций.

Когнитивные рассуждения часто включают в себя принятие иерархически организованных решений различного порядка. Например, в зависимости от вашей уверенности в своих кулинарных навыках вы можете попробовать приготовить блюдо по рецепту несколько раз, но если каждый раз это будет неудачно, то вы просто выберете новый рецепт и приготовите блюдо по нему. Поведенческие исследования показали, что люди рассуждают о своих неудачах в зависимости от результатов нескольких попыток. Нейронные механизмы такого поведения еще остаются не до конца понятными.

Во время эксперимента исследователи обучали выполнять обезьян задачу, состоящую из двух иерархически организованных решений. При первом решении нужно было выбирать между двумя непредвиденными обстоятельствами по типу «стимул-реакция», которые скрытно менялись на протяжении всего эксперимента. Впоследствии обезьяны должны были сделать суждение о стимуле и ответить на вопрос о возможной причине изменений.

В этой задаче неправильный выбор того или иного решения мог привести к ошибке. Поэтому, чтобы правильно определить причину ошибки, нужно было иеарархически рассуждать и спрашивать: «Изменилось ли правило, или я допустил ошибку восприятия?». Исследователи обнаружили, что обезьяны, как и люди, чтобы принять решение, полагались на свою уверенность, стоит ли приписывать ошибки себе, или причина все же в скрытом изменении правил. Они рассматривали каждую неудачу как свидетельство скрытого изменения правил, но делали это логически. То есть изменяли свое мнение о базовом исходном правиле в зависимости от уровня их уверенности в своих суждениях о восприятии в нескольких предыдущих испытаниях.

Также во время эксперимента происходила запись ЭЭГ. Ученые обнаружили, что во время принятия решений особо активизировались дорсомедиальная лобная кора и передняя поясная кора. При более детальном сравнении оказалось, что именно передняя поясная кора значимо коррелировала с принятием решений о скрытом переключении правил. Интересно, что эта область коры работает на более нижележащем уровне, чем дорсомедиальная лобная кора, интегрируя информацию о прошлых испытаниях и определяя, когда могло произойти переключение правил.

Текст: Мария Богданова

MortezaSarafyazd, MehrdadJazayeri. Hierarchical reasoning by neural circuits in the frontal cortex. Science, 2019; 364 (6441): eaav891 Published May 2019

https://doi.org/10.1126/science.aav8911

Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: