Новое исследование, опубликованное исследователями из Cedars-Sinai, способствует научному пониманию того, как мозг взвешивает решения, связанные с тем, что нравится или ценят люди, например, какую книгу читать, какой ресторан выбрать на обед или даже в каком игровом автомате играть. казино. Это исследование , опубликованное сегодня в рецензируемом журнале Nature Human Behaviour, включало запись активности отдельных нейронов человека.
По словам Уэли Рутисхаузера, доктора философии, старшего автора исследования, директора Центра неврологии и медицины и профессора неврологии, нейрохирургии, в исследовании изучались решения, называемые выбором, основанным на ценностях, где не обязательно есть правильный или неправильный вариант. и биомедицинские науки в Cedars-Sinai.
«Изучение того, как мозг делает такие выборы, может помочь нам лучше понять неврологические расстройства, включая зависимость и обсессивно-компульсивное расстройство, — сказал Рутисхаузер, — потому что все эти состояния могут включать в себя человека, который снова и снова делает один и тот же выбор в ущерб себе. "
20 участников исследования, все добровольцы, были пациентами с эпилепсией, которые были госпитализированы, пока врачи следили за их мозговой активностью, чтобы определить очаги припадков. Это позволило исследователям записывать активность отдельных нейронов в их мозгу, пока участники играли в компьютерные игровые автоматы.
Игра под названием «Двурукий бандит» позволяла участникам выбирать один из двух смоделированных игровых автоматов в каждом раунде. Участники нажимали кнопку, чтобы выбрать своего «бандита», который либо платил, либо нет. У бандитов была уникальная маркировка, поэтому участники могли сказать, играли ли они каждый из них раньше, и участники играли несколько раундов в течение 30-минутного периода.
Рутисхаузер объяснил факторы, влияющие на выбор, основанный на ценностях:
- Знакомые варианты: «Если участники несколько раз до этого выбирали бандита, они достаточно хорошо представляли себе, как часто он побеждал».
- Неопределенные варианты: «За бандитов они играли всего несколько раз, участники были менее уверены в своих шансах на победу».
- Новые возможности: «Когда новый бандит появлялся впервые, участники должны были решить, выбрать знакомого бандита или рискнуть выбрать нового. Иногда просто приятно сделать что-то новое, и это имеет свою внутреннюю ценность».
Предыдущие исследования опирались на функциональную магнитно-резонансную томографию (МРТ) для мониторинга активности мозга и предполагали, что область мозга, называемая вентромедиальной префронтальной корой (vmPFC), играет основную роль в оценке этих факторов. Но в этом недавнем исследовании исследователи Cedars-Sinai определили, что на самом деле ведущую роль играет совершенно другая область, называемая пре-дополнительной моторной областью (пре-ДМА).
Запись отдельных нейронов позволила исследователям увидеть, что, хотя vmPFC сигнализировала о ценности «новизны» появившихся новых бандитов, именно предварительная SMA вычисляла, какой вариант имеет наилучшие шансы принести наибольшую награду. И этот сигнал был основой, на которой участники делали свой выбор.
«Предыдущие исследования не давали нам полной картины и не могли провести различия, которые мы могли бы здесь провести», — сказал Томас Акино, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Рутисхаузера и первый автор исследования. «Поскольку наши записи отдельных нейронов более чувствительны, чем другие, более распространенные методы, мы можем напрямую измерить, как нейроны preSMA вычисляют значение каждого варианта и определяют выбор участников».
И вмПФК, и пре-СМА являются частью лобной доли мозга, и оба участвуют в планировании и принятии решений, но в этом исследовании исследователи впервые смогли выделить их отдельные роли. Это новое открытие присоединяется к ряду других недавних открытий, указывающих на то, что pre-SMA имеет решающее значение для принятия решений человеком.
«Уникальное окно в человеческий мозг, которое открывается этими записями отдельных нейронов, продолжает углублять наше понимание точных механизмов, лежащих в основе когнитивных процессов», — сказал Адам Мамелак, доктор медицинских наук, директор программы функциональной нейрохирургии в Cedars-Sinai и соавтор. -автор исследования. «Эти постоянные успехи в понимании являются ключом к поиску новых методов лечения сложных неврологических расстройств и улучшению жизни пациентов».
Это исследование является частью давнего сотрудничества между Cedars-Sinai и со-старшим автором Джоном О'Доэрти, профессором нейробиологии принятия решений Флетчера Джонса в Калифорнийском технологическом институте.
