Как мозг решает, упорствовать или сдаться: ключевые выводы нового исследования
Новое исследование позволяет понять, как мозг оценивает решение о том, продолжать ли упорстововать для достижения цели или отказаться от действия в неопределённой ситуации. Исследование, проведённое группой специалистов из Пенсильванского университета, подчёркивает роль префронтальной коры головного мозга в принятии этих важнейших решений, что помогает понять такие состояния, как зависимость, депрессия и тревожность.
Об исследовании: история вопроса, контекст и дизайн
Как сообщает Neuroscience News, исследование посвящено механизмам принятия решений в мозге и сосредоточено на префронтальной коре – области, играющей центральную роль в оценке вознаграждений и руководстве действиями. Хотя упорство часто прославляется как добродетель, исследователи изучили тонкую грань между настойчивостью и пониманием того, когда нужно остановиться, что является неотъемлемой частью адаптивного поведения.
В группу исследователей под руководством профессора психологии Пенсильванского университета Джозефа Кейбла вошли сотрудники Бостонского университета, Университета Миннесоты и Программы внутриведомственных исследований NIDA (Национальный институт по борьбе со злоупотреблением наркотиками, США). Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Neuroscience. В исследовании использовалась задача, разработанная для моделирования реальных дилемм, в которых упорство может окупиться или привести к напрасным усилиям.
Участники были разделены на две основные группы: 31 человек со специфическими поражениями мозга и 18 здоровых людей. Группа с поражениями была разделена на подгруппы в зависимости от повреждения отдельных областей префронтальной коры, включая вентромедиальную префронтальную кору (vmPFC), дорсомедиальную префронтальную кору (dmPFC) и переднюю островковую долю (AI). Кроме того, была выделена группа «фронтального контроля» с поражением других областей лобной коры. Такая классификация позволила исследователям точно определить роль каждой области мозга.
Участники решали задачу «обналичивания», где монеты со временем набирали стоимость, но созревали с разной скоростью в зависимости от условий. В одном из условий ожидание дольше вознаграждалось, а в другом – ранний выход из игры часто оказывался оптимальной стратегией. Важно отметить, что участникам не давали прямых инструкций относительно этих моделей, и им приходилось учиться методом проб и ошибок.
Исследователи также использовали вычислительные модели для анализа процессов принятия решений. Эти модели выявили тончайшие закономерности в том, как участники рассчитывали ценность упорства по сравнению с отказом от игры, что позволило получить детальное представление о нейронных механизмах.
Более глубокое погружение в эксперимент
Для обеспечения достоверности полученных результатов исследователи использовали методический подход. Поражения мозга каждого участника были тщательно отображены с помощью методов нейровизуализации, что позволило точно определить пострадавшие области. Это было очень важно для установления связи между конкретными областями мозга и поведенческими паттернами, наблюдавшимися во время выполнения задания на “обналичивание” денег.
Само задание было разработано с учётом двух ключевых условий:
- Состояние высокой персистенции (HP): Монеты “созревали” равномерно, что означало, что ожидание всегда было лучшей стратегией. Эта установка проверяла терпение участников и их способность выжидать, чтобы получить максимальное вознаграждение.
- Условие ограниченной персистенции (LP): Время “созревания” соответствовало так называемому распределению с тяжёлым хвостом (распределение, где вероятность экстремальных значений – очень больших или очень маленьких – выше, чем в нормальном распределении). В этом случае ранний выход из игры часто оказывался более выгодным, что требовало от участников научиться понимать, когда упорство бесполезно.
Участники проходили несколько раундов задания, каждый из которых длился несколько минут. Обратная связь после каждого раунда позволяла исследователям наблюдать за тем, как меняются стратегии. Некоторые участники быстро адаптировались, распознавая закономерности, в то время как другие пытались согласовать свой выбор с вероятностями, лежащими в основе задачи.
Вычислительное моделирование позволило глубже понять параметры принятия решений. Например, люди с повреждением vmPFC продемонстрировали более низкий базовый уровень для рассмотрения отложенного вознаграждения, что соответствует импульсивным тенденциям, наблюдаемым в более широком контексте.
Ключевые выводы
- Роль вентромедиальной префронтальной коры (vmPFC): люди с повреждением vmPFC демонстрировали сниженное терпение, особенно в сценариях, где ожидание было оптимальным. Эта область оценивает субъективную ценность ожидания.
- Пример: Человек с повреждением vmPFC может слишком рано отказаться от перспективной возможности, неправильно оценив её ценность. Это может проявиться в реальных ситуациях, например, в уходе из очереди в магазине, когда ждать осталось совсем немного.
- Адаптивность и обучаемость: Повреждение дорсомедиальной префронтальной коры (dmPFC) или передней островковой доли (AI) нарушает способность корректировать стратегии на основе обратной связи. Эти участники с трудом извлекали уроки из ситуаций, в которых отказ от действия был полезен.
- Пример: Человек с подобными нарушениями может продолжать вкладывать силы в провальный проект, не понимая, когда нужно остановиться, чтобы сократить потери.
- Различение терпения и импульсивности: Вопреки ожиданиям, люди с повреждением латеральной префронтальной коры демонстрировали такие же результаты, как и здоровые испытуемые. Этот вывод ставит под сомнение традиционные предположения о роли латеральной префронтальной коры в самоконтроле.
- Динамические отношения с вознаграждением: Вычислительные модели показали, что повреждение vmPFC снижало базовую готовность ждать, а повреждение dmPFC/AI препятствовало обучению, когда отказ от игры был выгоден.
- Пример: Эти нарушения могут объяснить, почему некоторые люди упорно придерживаются непродуктивных привычек или преждевременно отказываются от выгодных возможностей.
- Нейротрансмиттерные системы и будущие исследования: Предварительные данные свидетельствуют о том, что серотонин играет важную роль в упорстве. Будущие исследования направлены на изучение того, как серотониновая и дофаминовая системы взаимодействуют с этими областями мозга, чтобы повлиять на принятие решений.
Не забудьте включить субтитры на русском языке.
Взгляд на когнитивные способности
Оценка неопределённости: Исследование подчёркивает удивительную способность мозга взвешивать вероятности и результаты. Оказалось, что vmPFC играет важную роль в оценке целесообразности ожидания, даже в условиях неопределённости. Например, при принятии решения о том, стоит ли продолжать ждать отложенного рейса, vmPFC помогает взвесить затраты на ожидание и потенциальные выгоды.
Учиться на обратной связи: Способность адаптироваться на основе предыдущего опыта – ещё один краеугольный камень принятия решений. Участники с повреждением dmPFC или AI с трудом корректировали свои стратегии, что свидетельствует о роли этих областей в обработке обратной связи. Примеры из реального мира включают в себя обучение на основе прошлых инвестиционных решений или изменение стратегии в соревновательном спорте.
Стратегическое мышление и гибкость: Принятие стратегических решений требует умения распознать, когда упорство перестаёт приносить плоды. Этот навык необходим в динамичных условиях, таких как бизнес или отношения. Вклад dmPFC и AI в эту гибкость был очевиден в их влиянии на результаты участников в условиях LP.
Интеграция когнитивных навыков: Исследование проливает свет на то, как когнитивные способности, такие как память, внимание и способность к обучению, пересекаются с процессом принятия решений. Например, распознавание закономерностей в скорости “созревания” монет требовало от участников объединения краткосрочных наблюдений с долгосрочными стратегиями – задача, которая имитирует реальные проблемы принятия решений.
Нейрохимические влияния: Предварительные результаты соответствующих исследований указывают на то, что нейротрансмиттеры, такие как серотонин, играют ключевую роль в упорстве. Модулируя настроение и чувствительность к вознаграждению, эти химические вещества могут усиливать или ослаблять процесс принятия решений. Будущие исследования могут изучить, как фармакологические вмешательства, направленные на серотониновые сети, могут повлиять на поведение.
Более широкое значение
Для науки и медицины: Понимание нейронной основы упорства может изменить методы лечения заболеваний, характеризующихся нарушением процесса принятия решений. Например, люди с зависимостью часто испытывают трудности с оценкой долгосрочного вознаграждения по сравнению с краткосрочным удовлетворением. Целевое воздействие на сети vmPFC может принести терапевтическую пользу.
Кроме того, это исследование может помочь в разработке вмешательств для людей с тревожностью или депрессией – состояниями, при которых обработка вознаграждения часто нарушается. Определив области мозга, участвующие в процессе, врачи смогут подобрать терапию для улучшения способности пациентов балансировать между упорством и адаптивностью.
Для образования и общества: Результаты этого исследования могут послужить основой для разработки образовательных стратегий, обучающих стойкости и адаптивности. Программы, подчеркивающие важность как упорства, так и стратегического отступления, могут подготовить студентов к трудностям в академической и профессиональной среде.
Для личностного развития: Осознание роли мозга в принятии решений позволяет людям делать более осознанный выбор. Будь то смена карьеры или личные отношения, понимание того, когда следует проявить настойчивость, а когда переключиться, имеет неоценимое значение.
Выводы
Это исследование также подтверждает потенциальную ценность когнитивных тренировок для улучшения навыков принятия решений. Структурированные упражнения, направленные на развитие памяти, внимания и адаптивности, могут укрепить нейронные связи, задействованные в формировании настойчивости и способности прекратить действие. Такие тренировки могут помочь людям усовершенствовать свою способность оценивать неопределённость и эффективно корректировать стратегии, способствуя более эффективному принятию решений в сложных сценариях.
Это новаторское исследование демонстрирует сложные расчёты мозга при принятии решения о том, стоит ли упорствовать или же отказаться от затеи. Выявляя взаимодействие различных областей префронтальной коры, оно предлагает тонкое понимание поведения, связанного с оценкой вознаграждения и принятием решений. Эти открытия открывают перспективы для решения социальных и медицинских проблем, акцентируя внимание на важности баланса между упорством и адаптивностью. Кроме того, инновационные методы и результаты исследования открывают путь для будущих исследований, изучающих нейронные и химические основы принятия решений в условиях неопределённости. По мере углубления нашего понимания эти выводы могут стать основой для мероприятий, направленных на повышение когнитивной гибкости и устойчивости в различных контекстах.
