موش ها نحوه تصمیم گیری مغز انسان را چگونه یاد گرفتند! - وبلاگ کارآفرین

به گزارش وبلاگ کارآفرین، تهران (پانا) - محققان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) موش ها را غافلگیر کردند تا بفهمند انسان ها چگونه درباره اتخاذ تصمیم های پرخطر را فکر می نمایند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی ای، تصمیمات، فوق العاده مهم هستند، چه انسان باشید، چه یک موش! دانشمندان علوم اعصاب همیشه در کوشش هستند تا دریابند مغز ما چگونه تصمیم گیری می نماید و اکنون با یک آزمایش روی موش ها، کمی به درک این فرآیند پیچیده نزدیک تر شده اند.

محققان در مطالعه ای که به تازگی در مجله Nature Communications منتشر شده است، از تصویربرداری عصبی برای مشاهده نورون های موشها در هنگام انتخابی که برای آنها گاهی منجر به یک پاداش کوچک و گاهی اوقات به یک مجازات کوچکی می شد، استفاده کردند.

محققان انتظار داشتند وقتی موش ها چیز خوب یا بدی را تجربه می نمایند، نورون هایشان فعال گردد، اما این اتفاق نیفتاد. در عوض، این نورون ها به وسیله موارد غیرمنتظره و غافلگیرانه فعال شدند.

برنارد بلوم که یک عصب شناس و یکی از نویسندگان این مطالعه است، می گوید: بسیاری از این فعالیت مغز با نتایجی که بر اثر شگفت زده شدن و غافلگیر شدن ایجاد می گردد، تحریک می گردد، زیرا اگر نتیجه ای مورد انتظار باشد، چیزی برای آموختن وجود ندارد. آنچه ما می بینیم این است که یک رمزگذاری قوی وجود دارد که هم بر اثر پاداش های غیرمنتظره و هم بر اثر نتایج منفی غیرمنتظره فعال می گردد.

محققان با گیج کردن بعضی از موش های تشنه آغاز کردند. مغز ما و مغز تقریباً هر گونه جانوری دیگر، دائماً در حال تصمیم گیری است. آیا من این خوراکی را بخورم؟ کدام راستا را بروم؟ آیا خطر کردن، ارزش پاداش بالقوه را دارد؟ ما معمولاً این تصمیمات را بر اساس آنچه فکر می کنیم نتیجه آنها باشد، می گیریم. این پیش بینی ها نیز به نوبه خود، معمولاً بر اساس تجربیات گذشته ما است. تحقیقات زیادی نشان داده است که بسیاری از این پردازش ها در اعماق مغز، در ناحیه ای به نام جسم مخطط انجام می گردد. اما فقط دانستن اینکه در کجای مغز اتفاق می افتد، موجب درک نحوه عملکرد آن نمی گردد.

جسم مخطط (corpus striatum) یا استریاتوم یا نئواستریاتوم یکی از بخش های زیرقشری مغز جلویی است. این ناحیه، ورودی اصلی از عقده های قاعده ای است. خود جسم مخطط ورودی ها را از قشر مغز دریافت می نماید. در نخستی سانان(از جمله انسان)، یک نوار ماده سفید به نام کپسول داخلی، جسم مخطط را به دو بخش پوسته و هسته دم دار تقسیم می نماید. جسم مخطط از انواع مختلفی از نورون ها مانند نورون های گابارژیک و کولینرژیک تشکیل شده است.

محققان این مطالعه تازه می خواستند بفهمند نورون های جسم مخطط چگونه از تجربیات گذشته درس می گیرند. آنها این کار را با ارائه یک چرخ اسباب بازی به موش ها انجام دادند که می توانست در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخد. این آزمایش بعلاوه شامل چند لوله بود که یکی از آنها به موش ها مقداری آب می داد(تقریباً یک هفته قبل از آزمایش هر روز فقط یک میلی لیتر آب به آنها داده شد و دیگری هوای کوچک و ناخوشایندی را وارد بدنشان می کرد.

یک بوق کوتاه به موش ها اطلاع می داد که آزمایش آغاز شده است. آنها چند ثانیه فرصت داشتند تا چرخ را در یک جهت بچرخانند و جهت درستی برای رسیدن به آب وجود نداشت. گاهی اوقات، چرخاندن چرخ به صورت ساعت گرد شانس بیشتری(80 درصد) برای رسیدن به پاداش(آب) داشت و در مواقع دیگر برعکس بود. هر موش صدها بار این آزمایش را انجام داد و احتمالات رسیدن به پاداش به صورت دوره ای تغییر می کرد.

هدف آزمایش این نبود که به موش ها چیزی آموخته گردد. محققان می خواستند موش ها انتظارات خود را شکل دهند و تجربه کسب نمایند تا محققان بتوانند نحوه واکنش مغز این جوندگان را به مجازات ها و پاداش ها مشاهده نمایند.

نتایج غیرمنتظره موجب فعالیت نورون ها شد

محققان تصور می کردند نورون هایی که به آنها نگاه می نمایند، زمانی که موش ها به آب می رسیدند و بعلاوه زمانی که مجبور بودند یک اسپری هوا را تحمل نمایند، الگوهای مشخصی را نشان دهند.

اما این چیزی نبود که محققان شاهد آن بودند. نورون ها در واقع زمانی فعال می شدند که قوانین و نتایج این بازی، تغییر می کرد. مانند زمانی که چرخاندن چرخ به چپ ناگهان به جای پاداش منجر به تنبیه می شد.

به همین علت است که محققان این الگوهای فعالیت نورون را سیگنال های خطا نامیدند. به نظر می رسد که این روش مغز برای بیان اینست که این مدل جهانی(شامل مجموعه ای از انتظارات برای رابطه بین یک عمل و نتیجه آن)، اشتباه است و احتیاج به تتازه نظر دارد.

محققان فکر می نمایند فعالیت در این نورون ها به ثبت این واقعیت یاری می نماید که پیش بینی، نادرست بوده و یادگیری را جرقه می زند. به نظر می رسد این داده ها سایر نواحی مغز را در خصوص آنچه در حال وقوع است نیز مطلع می نمایند. احتمالاً این اطلاعات به موش ها یاری می نماید تا در آینده تصمیمات بهتری بگیرند.

بلوم می گوید: تصمیم به انجام یا عدم انجام یک عمل که اساساً مستلزم ادغام چندین نتیجه است، احتمالاً در اعماق مغز اتفاق می افتد.

محققان می گویند کارشان می تواند به درمان های رفتاری برای افرادی منجر گردد که با بسیاری از شرایط عصبی و روان شناختی مانند اضطراب، افسردگی، اختلال وسواس فکری-عملی(OCD) و اختلال استرسی پس از آسیب روانی(PTSD) که بر تصمیم گیری تأثیر می گذارند، زندگی می نمایند.

در چکیده این مطالعه آمده است: یادگیری در خصوص نتایج مثبت و منفی اقدامات برای بقا بسیار مهم است و به وسیله مدارهای حفاظت شده از جمله جسم مخطط پشتیبانی می گردد. چگونگی شکل گیری ارتباط بین کنش ها و پیامدها به طور کامل درک نشده است، به ویژه زمانی که پیامدها دارای ویژگی های مثبت و منفی باشند.

ما یک آزمایش تازه طراحی کردیم که موش ها را ملزم می کرد تا در عین به حداقل رساندن مجازات ها، رسیدن به پاداش را به حداکثر برسانند. ما با تصویربرداری، فعالیت نورون های جسم مخطط موش ها را آنالیز کردیم و دریافتیم که پیوندهای کنش-نتیجه برای پاداش و مجازات به طور موازی در جمعیت هایی از نورون ها که تا حدی همپوشانی دارند، کدگذاری شده است.