Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 190: как мозг делает выбор?

Когда вы стоите перед выбором — например, съесть ли на десерт яблоко или пирожное, — нейроны вашей лобной доли активно работают, позволяя вам взвешивать варианты. Исследования на животных показали, что каждый вариант выбора активирует определенный набор нейронов в головном мозге. Чем привлекательнее предложение, тем быстрее срабатывают соответствующие нейроны. Новая работа на обезьянах, которое провели ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, показала, что уровень активности этих нейронов кодирует ценность вариантов и определяет окончательное решение. В экспериментах исследователи позволяли животным выбирать между различными вкусами сока. Искусственно изменяя активность нейронов, исследователи смогли изменить привлекательность каждого варианта для обезьян, заставив животных сделать другой выбор. Cтатья опубликована в журнале Nature.

В XVIII веке экономисты Даниэль Бернулли, Адам Смит и Джереми Бентам предложили людям выбирать среди вариантов, вычисляя субъективную ценность каждого предложения, принимая во внимание такие факторы, как количество, качество, стоимость и вероятность реального получения обещанного предложения. Считалось, что принятие решения происходит после вычисления и сравнения полученных значений. Потребовалось почти три столетия, чтобы найти в мозгу первые конкретные доказательства таких расчетов и сравнений. В 2006 году нейробиологи Камилло Падоа-Скиоппа и Джон Асад опубликовали новаторскую статью в журнале том же Nature, где сообщалось об открытии нейронов, которые кодируют субъективную ценность предлагаемых и выбранных товаров. Нейроны были обнаружены в орбитофронтальной коре, области мозга чуть выше глаз, участвующей в целенаправленном поведении. Однако в то время они не смогли продемонстрировать, что значения, закодированные в мозге, непосредственно приводят к выбору одного варианта вместо другого.

Чтобы изучить связь между субъективной ценностью и совершением выбора, ученым понадобились дополнительные эксперименты.

В одном эксперименте исследователи неоднократно давали обезьянам два напитка и записывали выбор животных. Напитки предлагались в различных количествах и включали лимонад, разные виды фруктового сока, мятный чай и подсоленную воду. Обезьяны часто предпочитали один вкус другому, но также им хотелось получить большее количество напитка, поэтому их решения не всегда были легкими. Когда обезьяна делала выбор, ей нужно было задержать взгляд на определенном символе — и она получала выбранный напиток.

Затем исследователи поместили крошечные электроды в орбитофронтальную кору каждой обезьяны. Электроды безболезненно стимулировали нейроны, которые представляют ценность каждого варианта. Когда через электроды пропускали слабый ток, а обезьяне предлагали два напитка, нейроны, задействованные в обоих вариантах, начинали срабатывать быстрее. С точки зрения обезьяны это означало, что оба варианта стали более привлекательными, но из-за способа кодирования значений в мозгу привлекательность одного варианта возросла больше, чем другого. В результате низкочастотная стимуляция заставила животное с большей вероятностью выбрать один конкретный вариант предсказуемым образом.

В другом эксперименте обезьяны видели сначала один вариант, а затем другой, прежде чем сделать выбор. Подача более высокочастотного тока, когда обезьяна рассматривала один вариант, привело к нарушению вычисления ценности, в результате чего обезьяна выбирала тот вариант, при демонстрации которого не происходило искусственной стимуляции. Этот результат указывает на то, что значения, вычисленные в орбитофронтальной коре, являются необходимой частью выбора.

«Когда дело доходит до такого рода выборов, мозг обезьяны и мозг человека работают похожим образом», — говорит Падоа-Скиоппа. «Мы думаем, что эта же нейронная цепь лежит в основе всех видов выбора, который делают люди, например, между разными блюдами в меню ресторана, финансовыми инвестициями или кандидатами на выборах. Каждый раз, когда выбор основан на субъективных предпочтениях, в работу включается данный нейронный контур».

Текст: Диана Галимова

Values encoded in orbitofrontal cortex are causally related to economic choices by S?bastien Ballesta, Weikang Shi, Katherine E. Conen & Camillo Padoa-Schioppa in Nature. Published 2 Nov 2020.

https://doi.org/10.1038/s41586-020-2880-x

Источник: neuronovosti.ru

Комментарии: