В каком направлении вы первым делом поворачиваете голову, переходя дорогу? Это решение зависит от того, где вы находитесь. Пешеход в США поворачивает голову налево, а пешеход в Великобритании поворачивает голову направо. Группа исследователей из Колумбийского института Цукермана изучила, как мыши используют контекст при принятии решений. Их результаты указывают на новую область мозга, отвечающую за этот процесс: переднюю боковую моторную кору (ALM). Раньше эта область играла важную роль в планировании движений.
Это открытие, опубликованное в журнале «Нейрон», предлагает новый взгляд на процесс принятия решений мозгом. Гибкое принятие решений — важнейший инструмент для понимания нашей окружающей среды; Это позволяет нам по-разному реагировать на одну и ту же информацию, принимая во внимание контекст.
Нейробиолог Майкл Шадлен, один из авторов статьи, упоминает, что «принятие решений, зависящих от контекста», является основным строительным блоком. когнитивных функций высокого уровня человека: «В ходе исследования мы наблюдали эту функцию в двигательной области мозга мыши. Это приближает нас к пониманию клеток мозга и нейронных сетей».
Другой автор Чжэн Ву дает следующую оценку по этому поводу: «Если человек стоит в неудобной близости от меня на пустынной улице, я могу подумать о том, чтобы сбежать в этот момент». не чувствую опасности. Действовать или нет, зависит от контекста, в котором я нахожусь. Другими словами, за моим выбором стоят причины».
Чтобы объяснить, как мозг достигает контекстно-зависимой пластичности, исследователи исследовали области мозга, участвующие в обработке и интеграции сенсорной информации. Однако критической областью была область ALM в моторной коре. Основываясь на доступной информации, исследователи разработали новый эксперимент, в котором мышь сможет принимать гибкие решения, используя свой язык и обонятельную систему. Соответственно, мышь сначала подвергалась воздействию единственного запаха. Мыши пришлось запомнить этот запах, потому что исследователи дунули на нее вторым запахом. Если оба запаха были одинаковыми, мышь должна была набирать воду из трубки слева. Если бы все было по-другому, ему пришлось бы идти к трубе справа.
Содержит такие задачи «отложенного сопоставления» Предыдущие исследования показали, что мышь будет определять свое направление, руководствуясь участками мозга, отвечающими за обоняние. Записи активности мозга, полученные в ходе исследования, также подтвердили этот механизм. Что касается этой темы, Др. Шадлен говорит, что когда мышь чувствует второй запах, соответствующие области мозга получают ответ на вопрос, куда он пойдет: «Все, что вам нужно сделать, это ответить на вопрос, пойдет ли мышь влево или вправо, прежде чем двигательные области мозга».
Если бы это было так, вторая двигательная область не играла бы никакой роли до тех пор, пока мышь не учуяла запах и не смогла бы решить, являются ли эти два запаха одинаковыми или разными. Доктор Ву разработал хороший тест для проверки этого прогноза. Он деактивировал область ALM мышей до момента появления второго запаха и активировал ее как раз вовремя.
Согласно стандартному представлению, мышь не должна была подвергнуться воздействию этой манипуляции, пока область запаха была не вмешивался. Однако вместо этого мы вмешались во время миссии.
Доктор. Шадлен
Наши результаты показывают, что нам необходимо значительно переосмыслить то, что мозг делает для ALM, чтобы решить вопрос о том, совпадают ли два запаха, а затем решить, в каком направлении двигаться.
Д-р. У
ALM — это область, которая, как известно, участвует в восприятии запахов. Доктор Внимательно исследуя клетки в этой области, Ву обнаружил новую клетку, расположенную близко к поверхности мозга, которая реагирует на первоначальный страх. Эта клетка сохраняла информацию до тех пор, пока не почувствовала второй запах. Столкнувшись с этим неожиданным результатом, исследовательская группа обратилась к нейробиологу-теоретику Ашоку Литвину-Кумару с просьбой изучить несколько потенциальных механизмов, которые могли бы объяснить роль АЛМ. Но данные рассказали нам другую историю; Первый запах служил контекстным сигналом, позволяя ALM решить, в каком направлении пойдет мышь в ответ на второй запах.
Сегодняшние результаты важны, поскольку они сосредоточены на ALM и позволяют ученым получить более широкое понимание функций мозга в целом.
В конечном итоге они раскрывают фундаментальные принципы, объясняющие простое поведение. Мы хотим смешивать. Однако эти важные результаты дают нам представление о когнитивных функциях более высокого уровня. Важный шаг на пути к этой цели можно сделать, объединив информацию о нейронах, цепях и поведении с помощью языков биологии и математики. Исследование подчеркивает перспективность этой стратегии
Д-р. Шадлен
Читать: 0
