A "gondolkodó" neuronok szerepe

f9photos / iStock

A rhesus makákók ugyanúgy vesznek részt a társadalmi tanulásban, mint az emberek.

Forrás: f9photos / iStock

Tanulunk mások figyeléséből. Időnként a leckék döntő jelentőségűek, például amikor a baba megtanulja anyjától, hogy melyik ételt biztonságos enni, és melyet nem. Az órák néha kevésbé kritikusak, de mégis hasznosak. Ha látja, hogy valaki egy étteremben többször rendeli meg ugyanazt az ételt, akkor jó megjósolni, hogy mit fog kérni a következő alkalommal. Ez a tudás azt is megmutathatja, hogy mi a választása enni - gondolod, a burgernek itt jónak kell lennie. Ilyen megfigyelő vagy társadalmi tanulás igényel egy kifinomult kognitív folyamatot, amelyről régóta gondolják, hogy magában foglalja más emberek mentális folyamatainak valamilyen szimulációját is.

Idegtudósok a Cambridge-i Egyetemen felfedezték egy speciális neuronkészlet a majmok amygdalajában, amelyek alátámasztják a Döntéshozatal. Ezek "gondolatolvasásÚgy tűnik, hogy a „szimulációs” idegsejtek előzetes megfigyelési tanulmányok alapján rekonstruálják a szociális partner mentális folyamatát. Felfedezésük segíthet a tudósoknak jobban megérteni az elmeelmélet kritikai társadalmi készségét. Betekintést nyújthat arra is, hogy mi megy rosszul az emberekkel

autizmus és más rendellenességek, akik nehezen tudnak társadalmi interakciókat folytatni.

"Adataink szerint két fő döntési rendszer létezik a főemlősök amygdalajában, egy döntési rendszer a saját döntéseinek kiszámítását, majd egy külön rendszert a szociális partnerek döntéseinek kiszámításához ”- mondja Cambridge neurológus Fabian Grabenhorst, aki vezette a kutatást.

Az amygdala az agy azon része, amely érzelmekkel társul. „Az amygdala tankönyvi funkciója volt félelem kondicionálás, tanulás a fenyegető ingerekről, és más emberek érzelmeinek felismerése is ”- mondja Grabenhorst. De 2012-ben és munkatársai beszámoltak egy olyan „döntési idegrendszer” felfedezéséről az amygdalában, amelyek részt vettek a jutalom alapú döntéshozatalban. „Amikor a különféle lehetőségek között dönt, először szubjektív értéket tulajdonít a különböző lehetőségeknek, majd döntést hoz” - mondja Grabenhorst. „Pontosan ezt döntik el a neuronok. Először kiértékelik a különböző lehetőségeket, majd jelzik a választást. ”

Mivel a tudósok tudták, hogy az amygdala részt vesz a társadalmi viselkedésben, megkérdezték, tudják-e összekapcsolni a döntéshozatalt a társadalmi megfigyeléssel. Ez vezetett a kísérlethez új lap, amelyet a Sejt ma a rhesus makákókkal foglalkozik, amelyek agya homológ az emberekkel, és akiknek társadalmi viselkedése sok szempontból is nagyon hasonló a miénkhez.

A kísérletben két majom ült egymással szemben, vízszintes érintőképernyővel közöttük. Színes, absztrakt tárgyak képei jelentek meg a képernyőn, és minden egyes képet egy adott valószínűséggel kaptak egy lédíjat. (A majmok szeretik a gyümölcslevet.) Mindegyik majomnak saját képeket mutattak be, és az állatok felváltva választottak köztük. "A majmoknak próbálkozással és hibával kellett megtanulniuk, hogy melyik kép ad idősebb jutalmat nekik" - mondja Grabenhorst. "Megfigyelhetik egymást, megfigyelhetik egymás választásait, és tanulhatnak egymás választásairól."

A kísérlet során a tudósok mikroelektródát használtak az egyes majmok egyik amygdalajában lévő egyes neuronok elektromos aktivitásának rögzítésére. Ez azt jelentette, hogy a rögzített majom fele, míg a fele azt figyeli, hogy mit csinál a társa. „A majmok megtanulják saját képeik értékeit saját tapasztalataikból. [Aztán] megfigyelés alapján megtanulják a partner képeinek értékeit. Aztán átváltjuk a képeket a majmok között ”- mondja Grabenhorst. A váltás döntő jelentőségű volt. "Ez volt a próba annak megállapítására, hogy egy majom megtanulta-ea képek értékét azáltal, hogy megfigyeli a partnert, hogy válasszon ezek között a képek között."

A kutatók úgy találták, hogy az általuk felfedezett döntési idegselek valóban értéket tulajdonítottak a tárgyaknak a megfigyelés révén, és nem csak a majom saját tapasztalatait. De azt is felfedezték, hogy egy különálló neuronkészlet valami mást csinál - "ezeket a megfigyelésből megtanult értékeket vették a döntési folyamat bemenetei közé" - mondja Grabenhorst. Végül beillesztették az agysejtek ezt a második sorozatát szimulációs neuronok. "Úgy tűnik, hogy ezek az idegselek egy fiktív döntési számítást végeznek, hogy megjósolják, mit fog tenni a partner."

Megállapították, hogy a szimulációs neuronok erősebben lőnek, amikor a partnermajom egy konkrét választást fog hozni, és kevésbé erősen lőttek, amikor a partnermajom másként dönt. "Ezek nem egyértelmű idegsejtek, de egy majom meg tudja jósolni egy másik majom viselkedését, mert megfigyelte a majom és a majom választásait a múltban" - mondja Grabenhorst.

Miután rájöttek, hogy két különböző neuronkészlet működik, Grabenhorst és kollégái kidolgozott egy kifinomult matematikai modellt annak bemutatására, hogy ezek az idegsejtek hogyan működhetnek együtt. Ez a modell vezetett hozzájuk az elmélethez, miszerint az agyban kétféle döntéshozatali rendszer létezik, vagyis különálló neuronok, amelyek feldolgozzák a saját és mások döntéseit.

"Úgy gondoljuk, hogy ez alapvető építőeleme lehet valami összetettebb elemnek, például az emberek elméleteinek" - mondja Grabenhorst. Az elmélet, az a képesség, hogy más szemszögéből álljon, gyakran nehéznek bizonyul számos neurológiai és pszichológiai rendellenességgel küzdő emberek számára. Az új eredmények valamikor segíthetnek a klinikusoknak és a kutatóknak jobban megérteni, mi történik az agyban ezekben az esetekben.

Szerzői jog: Lydia Denworth, 2019