ما می دانیم، اما در مورد چگونگی جابجایی همه دنده ها، کافی نیست. Piyushgiri Revagar, CC BY-NC-ND

تصمیمات دامنه پیچیده پیچیده است. واقعا ساده هستند: آیا من یک سیب یا یک تکه کیک با ناهارم را می خواهم؟ سپس پیچیده تر می شود: کدام خودرو باید خرید کند یا اینکه چه حرفه ای باید انتخاب کنم؟

دانشمندان عصبی مانند من بعضی از قسمت های فردی مغز را شناسایی کرده اند که به تصمیم گیری های شان کمک می کند. مناطق مختلف صدای پردازش, مناظر یا مربوط دانش قبلی. اما درک اینکه چگونه این افراد فردی به عنوان یک تیم با هم کار می کنند، هنوز یک چالش است نه تنها در درک تصمیم گیری بلکه در کل علوم انسانی.

بخشی از علت این است که تا به امروز، علوم اعصاب در یک مدل تحقیق علمی سنتی عمل کرده است: آزمایشگاه های فردی به تنهایی کار می کنند، معمولا تمرکز بر یک یا چند ناحیه مغز است. این باعث می شود که هر پژوهشگر برای تفسیر داده های جمع آوری شده توسط یک آزمایشگاه دیگر را به چالش بکشد، زیرا ما همه تفاوت های کمی در نحوه آزمایش ما دارد.

دانشمندان عصبی که تصمیم گیری را مطالعه می کنند، برای مثال، انواع بازی های مختلفی را برای حیوانات بازی می کنند و وقتی که حیوان حرکت می کند، اطلاعات مربوط به آنچه در مغز اتفاق می افتد جمع آوری می کنیم. وقتی که همه یک روش و متد آزمایش تجربی متفاوت دارند، نمیتوانیم تعیین کنیم که آیا نتایج آزمایشگاه دیگری سرآغازی در مورد چیزی جالب است که در واقع در مغز اتفاق می افتد یا صرفا یک محصول جانبی از تفاوت های تجهیزات است.

ابتکار BRAINکه دولت اوباما در 2013 راه اندازی کرد، شروع به تشویق نوعی همکاری کرد که علوم اعصاب نیازمند آن هستند. من فقط فکر می کنم آن را به اندازه کافی رفته است. بنابراین من یک پروژه را به نام " آزمایشگاه مغز بین المللی - یک آزمایشگاه مجازی مجازی متشکل از بسیاری از آزمایشگاه ها در موسسات مختلف - نشان می دهد که ضرب المثل "تنها ما سریع می رویم، با هم ما را دور" درست برای علوم اعصاب است. اولین سؤال این است که همکاری مشغول تمرکز بر تصمیم گیری توسط مغز است.

تیم تصمیم گیری مغز

آزمایشگاههای علوم اعصاب در حال حاضر در مورد اینکه چگونه برخی از مناطق مغز در تصمیم گیری نقش مهمی را ایفا می کنند، کشف شده است.

بگو که شما انتخاب کنید بین یک سیب یا یک تکه کیک برای ناهار بروید. اولا شما باید بدانید که سیب و کیک دو گزینه هستند. این نیاز به اقدام از ناحیه مغز است که اطلاعات حساسی را پردازش می کند - چشم شما پوست قرمز روشن سیب را می بیند، در حالی که بینی شما بوی کیک شیرین را می گیرد.

این حوزه های حسی اغلب با آنچه که ما به ناحیه های ارتباطی می نامیم ارتباط دارد. محققان به طور سنتی تصور می کنند نقش آنها را بازی می کنند قرار دادن قطعات مختلف اطلاعات با یکدیگر. با جمع آوری اطلاعات از چشم ها، گوش ها و غیره، مناطق ارتباطی می توانند یکپارچه تر، نمایش تصویر بزرگ از آنچه در جهان اتفاق می افتد.

و چرا یکی از اقدامات بیش از دیگری را انتخاب می کنید؟ این یک سوال برای مغز است مدار پاداشکه مهم است وزن کردن گزینه های مختلف را محاسبه کنید. شما می دانید که کیک طعم شیرین خوشمزه را در حال حاضر، اما شما ممکن است آن را پس از رفتن به ورزشگاه به پشیمانی از آن پشیمان.

سپس، قشر جلویی وجود دارد، که اعتقاد بر این است که بازی کند نقش در کنترل اقدام داوطلبانه. تحقیقات نشان می دهد که در صورت اتخاذ یک اطلاعات کافی دریافتی، در انجام یک اقدام خاص شرکت کرده است. این بخشی از مغز است که ممکن است به شما بگوید که تکه کیک بوی خیلی خوب است که ارزش کلی کالری دارد.

درک اینکه چگونه این مناطق مغز مختلف به طور معمول برای تصمیم گیری کار می کنند می توانند به درک آنچه در مغز بیمار اتفاق می افتند کمک کنند. بیماران مبتلا به اختلالات نظیر اوتیسم، اسکیزوفرنی و بیماری پارکینسون اغلب اطلاعات حساسی را به شیوه ای غیر معمولی، به ویژه اگر پیچیده و نامطمئن هستند، استفاده کنند. تحقیق در تصمیم گیری همچنین می تواند درمان بیماران مبتلا به اختلالات دیگر مانند سوء مصرف مواد و اعتیاد را اطلاع دهد. در واقع، اعتیاد شاید یک مثال ساده باشد چگونه تصمیم گیری می تواند بسیار اشتباه باشد.

همکاری آزمایشگاهی در سراسر جهان گسترش یافته است

در حال حاضر، دانشمندان علوم اعصاب در حال جمع آوری تصاویری از نزدیک هستند که در تصمیم گیری در مناطقی خاص از مغز اتفاق می افتد. اما آنها خیلی با هم هماهنگ نیستند، بنابراین این قطعات نزدیک به هم نمی آیند تا ما تصویری بزرگ از تصمیم گیری را که ما نیاز داریم به ما بدهیم.

به همین دلیل یک تیم از ما برای تشکیل آزمایشگاه بین المللی مغز تشکیل شده است. ما با حمایت از موسسه هماهنگی بین المللی نوروفناوری، Wellcome Trust و بنیاد سیمونز (همچنین یکی از رفقای The Conversation در ایالات متحده)، ما قصد داریم این تصویر بزرگ را با طراحی یک آزمایش بزرگ در مقیاس بزرگ که از روش مشابهی برای مطالعه بسیاری استفاده می کند، ایجاد کنیم. مناطق مختلف مغز. از آنجا که مغز بسیار پیچیده است، ما نیاز به تخصص بسیاری از آزمایشگاه های مختلف است که هر کدام در زمینه های خاص مغز تخصص دارند. اما ما نیاز به هماهنگی و استفاده از یک رویکرد مشابه داریم تا بتوانیم تمام قطعات مختلف تصویر خود را با هم قرار دهیم.

ما در حال جمع آوری یک تیم از دانشمندان 21 است که بسیار نزدیک به کار خواهند کرد تا بدانند که چگونه میلیاردها عصاره با هم در یک مغز تنها با هم کار می کنند تا تصمیم بگیرند. در مورد دوازده آزمایشگاه های مختلف، هر یک بخشی از یک آزمایش بزرگ را با اندازه گیری فعالیت نورون در حیواناتی که به طور دقیق یک بازی انجام می شوند، انجام می دهند. اعضای تیم ما فعالیت های صدها نورون در مغز هر حیوان را ثبت می کنند. ما ده ها هزار ضبط شده از عصب ها را جمع آوری می کنیم که می توانیم با هم تحلیل کنیم.

آن را ساده نگه دارید

در تصمیمات دنیای واقعی، شما ترکیبی از بسیاری از قطعات مختلف از اطلاعات - سیگنال های حسی، دانش خود را در مورد آنچه پاداش، چه خطرناک است. اما اجرای آن در یک زمینه آزمایشگاهی خیلی سخت است.

ما امیدواریم که یک تجربه تغذیه ای طبیعی موش را دوباره ایجاد کنیم. در زندگی واقعی مسیرهای مختلفی وجود دارد که یک حیوان میتواند آن را به عنوان هدایت جهان به دنبال چیزی برای خوردن. این می خواهد غذا را پیدا کند، زیرا غذا برنده است. با استفاده از نشانه های حسی جدید، مانند "اوه، من یک کریکت را در آنجا میبینم!" یک حیوان ممکن است آن را با حافظه پاداش ترکیب کند، مانند: "من میدانم که این منطقه دارای بوته های توخالی است، به یاد دارم که از دیروز، بنابراین من "به آنجا بروم" یا "من می دانم در اینجا یک گربه آخرین بار وجود دارد، بنابراین من بهتر است از این منطقه جلوگیری می شود."

در مرحله اول، تنظیماتی که ما برای آزمایشگاه بین المللی مغز انجام می دهیم به هیچ وجه طبیعی نیست. ماوس دارای یک دستگاه کوچک است که برای گزارش تصمیمات استفاده می کند - در واقع یک چرخ از یک مجموعه لگو است. به عنوان مثال، ممکن است یاد بگیرد که زمانی که یک تصویر از یک مشبک عمودی را می بیند و چرخ را چرخانده تا تصویر محور قرار بگیرد، پاداش می گیرد. اگر شما در مورد چه چیزی غذا فکر می کنید - کاوش در محیط، تلاش برای پیدا کردن پاداش، استفاده از سیگنال های حسی و دانش قبلی - این کار ساده چرخ لگو می تواند ذات خود را جذب کند.

ما واقعا مجبور بودیم در مورد تعامل بین داشتن یک رفتار که به اندازه کافی پیچیده بود، به ما بینایی محاسبات عصبی جالب توجهی می داد، و آن چیزی که به اندازه کافی ساده بود، می توانست آن را در بسیاری از آزمایشگاه های آزمایشگاهی مختلف اجرا کند. توازن که ما با آن مواجه شدیم، یک تصمیم گیری است که ساده می شود و به عنوان یک حیوان فردی مرحله های مختلف آموزش را فرا می گیرد و پیچیده تر می شود.

حتی در ساده ترین، در اولین مرحله ما به دنبال آن هستیم، جایی که حیوانات فقط جنبش های داوطلبانه را دنبال می کنند، تصمیم می گیرند که چه زمانی یک جنبش برای بردن پاداش انجام دهند. من مطمئن هستم که ما می توانیم خیلی بیشتر ادامه دهیم، اما حتی اگر آن را تا آنجا که ما دریافت می کنیم، اندازه گیری های عصبی از سراسر مغز در طی یک رفتار ساده مانند این بسیار جالب خواهد بود. ما نمی دانیم چگونه در مغز اتفاق می افتد که تصمیم می گیرید چه زمانی اقدام خاصی انجام دهید و چگونه این عمل را اجرا کنید. اندازه گیری عصبی از سراسر مغز از آنچه رخ داده بود قبل از اینکه حیوان به طور خود تصمیم بگیرد و پاداش دریافت کند، یک گام بزرگ به جلو خواهد بود.

درباره نویسنده

آن کلیچلند، دانشیار علوم اعصاب، آزمايشگاه سرد هارموني سرد

این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

at InnerSelf Market و آمازون