В Говарде Хьюзе Кампус Исследования Медицинского Института Janelia ученые утверждают, что показали, что мозг в состоянии временно разъединить прошлые опыты от отделов головного мозга принятия решений. Последствие этого разъединения – то, что формирующие решение уроки оставлены, приведя к случайному поведению.Чтобы создать непредсказуемую среду, исследователи разместили крыс в конкурентоспособное урегулирование, где компьютер определил, какое из двух доступных отверстий в среде обитания произведет сладкое удовольствие для крыс.
Исследователи полагают, что в некоторых случаях случайное поведение могло бы фактически быть предпочтительно для создания обоснованного решения опыта. Например, животное могло бы иметь лучшую возможность предотвращения хищничества, если это движется непредсказуемо.Некоторые ученые задались вопросом, поэтому, если мозг имеет встроенный метод выключения этих случаев, чтобы произвести случайное поведение.
Команда Janelia решила исследовать это, несмотря на некоторую критику от других исследователей. «Они утверждают, что это неэффективно, и что это противоречило бы тому, что некоторые люди называют одним из самых центральных операционных принципов мозга – чтобы использовать наш прошлый опыт и знание, чтобы оптимизировать поведенческий выбор», объясняет глава лаборатории Алла Карпова.Из исследования команды Карпова говорит, что они попытались «создать урегулирование, которое выдвинет потребность создать поведенческую вариабельность и непредсказуемость к ее противоположности».Чтобы создать эту среду, исследователи разместили крыс в конкурентоспособное урегулирование, где компьютер определил, какое из двух доступных отверстий в среде обитания произведет сладкое удовольствие для крыс.Что больше, компьютер смог проанализировать поведение крыс, предсказать их будущие поведения и затем изменить его действия соответственно.
Переменной «изощренности» в программном обеспечении компьютера управляли исследователи.Карпова объясняет:«Мы думали, придумали ли мы очень искушенных конкурентов, тогда животные в конечном счете были бы неспособны выяснить, как вытеснить их и быть вынужденными или сдаться или переключиться в этот [случайный] способ, если такой способ существует».Прогноз команды был правилен. Когда компьютер оперировал низкое урегулирование изощренности, крысы сделают стратегический выбор на основе результатов предыдущих испытаний.
Но когда исследователи провернули полномочия изощренности машины, позволив ему сделать сильные прогнозы, крысы игнорировали прошлый опыт и – в их поиске сладкого приза – сделанный на вид случайными выборами.Передняя часть коры головного мозга – домой к нашей ‘внутренней модели’ мираСледующий шаг для исследователей должен был заняться расследованиями точно, как крысиные мозги инициируют это случайное поведение.
Команда задалась вопросом, могла ли бы передняя часть коры головного мозга мозга быть ответственной – поскольку это – этот отдел головного мозга, где «внутренняя модель» нашего мира, скорее всего, закодирована.Путем управления гормоном стресса – норэпинефрином – в передней части коры головного мозга животных, исследователи нашли, что они могли действительно переключить поведение крыс между случайными и стратегическими способами.Когда гормон был увеличен, случайное поведение было активировано, и когда гормон был подавлен, крысы перешли к случайному режиму.Однако Карпова и коллеги заметили, что некоторые крысы продолжали вести себя рандомизированно, даже когда не было никакого стратегического преимущества для их хаотичности:«Если все, что они испытали, является этим действительно искушенным конкурентом для нескольких процедур, мешающим их попыткам стратегического, основанного на модели противопрогноза, они входят в это [случайный способ], и они могут застрять в нем в течение достаточно долгого времени после того, как тот конкурент ушел».
Карпова предполагает, что это поведение является своего рода «изученной беспомощностью», подобный тому, когда принятие решения ухудшено после того, как человек сталкивается с опытом, в котором они неспособны управлять своей средой.Путем подавления выпуска норэпинефрина в передней части коры головного мозга, тем не менее, команда смогла выпустить крыс от этого «прикрепленного» поведения. «Мы думаем, что это могло бы пролить свет на то, что пошло не так, как надо в условиях, таких как изученная беспомощность, и возможно как мы можем помочь облегчить их», говорит Карпова.Теперь, когда исследователи – кто издает их результаты в журнале Cell – идентифицировали механизм, переключающий мозг между случайными и стратегическими поведениями, они интересуются исследованием, как этими поведениями управляют в более повседневных параметрах настройки.
«Мы обычно пытаемся использовать все наше знание, чтобы думать стратегически, но иногда мы все еще должны исследовать», Карпова предлагает.