Bir Karar Verdiğinde Beyinde Neler Olur?
Bütün çark dişlerinin birbirine nasıl uyduğuyla ilgili çok şey biliyoruz, ancak yeterli değil.
Piyushgiri Revagar, CC BY-NC-ND

Kararlar çok çeşitli karmaşıklığı kapsar. Gerçekten basit olanlar var: Öğle yemeğimde bir elma mı yoksa bir parça kek mi istiyorum? O zaman çok daha karmaşık olanlar var: Hangi aracı almalıyım veya hangi kariyeri seçmeliyim?

Benim gibi sinirbilimciler beynin bu gibi kararlar almaya katkıda bulunan bazı bölümlerini tanımladılar. Farklı bölgeler işlem sesleri, manzaraları veya uygun ön bilgi. Ancak bu bireysel oyuncuların bir ekip olarak nasıl bir arada çalıştıklarını anlamak, sadece karar vermeyi anlamada değil, tüm sinirbilim alanında da bir zorluktur.

Sebeplerin bir kısmı, şimdiye kadar, sinirbilim geleneksel bir bilim araştırma modelinde işliyor: Bireysel laboratuarlar genellikle bir ya da birkaç beyin alanına odaklanarak kendi başlarına çalışır. Bu, herhangi bir araştırmacının başka bir laboratuvar tarafından toplanan verileri yorumlamasını zorlaştırır, çünkü hepimizin deney yapma biçimimizde küçük farklılıklar vardır.

Mesela karar vermeyi inceleyen sinirbilimciler, örneğin hayvanların oynaması için her türden farklı oyun kurdu ve hayvan hareket ettiğinde beyinde neler olup bittiği hakkında veri topluyoruz. Herkesin farklı bir deneysel kurgusu ve metodolojisi olduğunda, başka bir laboratuardaki sonuçların beyinde gerçekten ilginç olan bir şey hakkında mı yoksa sadece ekipman farklılıklarının bir yan ürünü hakkında mı bir ipucu olduğunu belirleyemeyiz.

BEYİN GirişimiObama yönetiminin 2013'te başlattığı nörobilimin ihtiyaç duyduğu işbirliğini teşvik etmeye başladı. Sadece yeterince ileri gitmediğini düşünüyorum. Böylece ortak bir proje kurdum. Uluslararası Beyin Laboratuvarı - farklı kurumlarda birçok laboratuardan oluşan sanal bir mega laboratuvar - “yalnız hızlı gideriz, birlikte uzağa gideriz” atasözünün nörobilim için geçerli olduğunu göstermek için. İşbirliğinin üstesinden geldiği ilk soru, beynin karar vermeye odaklanması.


kendi kendine abone olma grafiği


Beynin karar ekibi

Bireysel sinirbilim laboratuvarları, belirli beyin alanlarının karar vermeye nasıl katkıda bulundukları hakkında çok şey keşfetti.

Öğle yemeğine gitmek için bir elma veya bir dilim kek arasında seçim yaptığınızı söyleyin. Öncelikle, elmalar ve kekin iki seçenek olduğunu bilmeniz gerekir. Bu, duyusal bilgiyi işleyen beyin alanlarından harekete geçmeyi gerektirir - gözleriniz elmanın parlak kırmızı cildini görürken, burnunuz tatlı pasta kokusunu alır.

Bu duyusal alanlar genellikle bizim birleşme alanları dediğimiz yere bağlanır. Araştırmacılar geleneksel olarak rol oynadıklarını düşünmüşlerdir. farklı bilgi parçaları koymak birlikte. Gözlerden, kulaklardan vb. Bilgileri harmanlayarak, birleşme alanları daha tutarlı bir sonuç verebilir. büyük resim görünümü dünyada olan bitenlerden.

Ve neden bir eylemi diğerine göre seçtiniz? Bu beyin için bir soru ödül devresi, içinde kritik olan farklı seçeneklerin değerini tartarak. Pastanın şimdi tatlı bir şekilde lezzetli olacağını biliyorsunuz, ancak daha sonra spor salonuna giderken pişman olabilirsiniz.

Sonra, oynadığı sanılan ön korteks var. gönüllü eylemlerin kontrolündeki rol. Araştırmalar, yeterli miktarda bilgi geldiğinde, belirli bir eylemde bulunmaya dahil olduğunu öne sürüyor. Beynin size çok kolay koktuğunu söyleyebilecek bir kısmı tüm kalorilere değecek kadar güzel.

Bu farklı beyin alanlarının genellikle karar vermek için birlikte nasıl çalıştıklarını anlamak hastalıklı beyinlerde neler olduğunu anlamada yardımcı olabilir. Otizm, şizofreni ve Parkinson hastalığı gibi hastalıkları olan hastalar, özellikle karmaşık ve belirsiz ise, duyusal bilgileri genellikle alışılmadık bir şekilde kullanırlar. Karar verme konusundaki araştırmalar, aynı zamanda madde bağımlılığı ve bağımlılık gibi diğer bozuklukları olan hastaların tedavisini de bilgilendirebilir. Aslında, bağımlılık belki de en iyi örnek Karar vermenin nasıl yanlış gidebileceği konusunda.

Tüm dünyaya yayılmış laboratuar işbirliği

Şu anda, sinirbilimciler karar verirken beynin belirli alanlarında neler olduğuna dair birçok portre görüntüsü alıyorlar. Ancak birbirleriyle çok fazla koordine değiller, bu yüzden bu portre parçaları bize ihtiyaç duyduğumuz karar vermenin büyük resmini vermek için birbirine uymuyor.

Bu yüzden bir takımımız Uluslararası Beyin Laboratuvarı'nı oluşturmak için birleşti. Uluslararası Nöroinformatik Koordinasyon Tesisi, Wellcome Trust ve Simons Vakfı'nın (ayrıca ABD’nin fon veren fonu) desteğiyle, pek çok şeyi incelemek için aynı yaklaşımı kullanan büyük ölçekli bir deney tasarlayarak bu büyük resmi yaratmayı amaçlıyoruz. farklı beyin alanları. Beyin o kadar karmaşık olduğundan, her biri belirli beyin alanlarında uzmanlaşmış birçok farklı laboratuvarın uzmanlığına ihtiyacımız var. Fakat aynı yaklaşımı koordine etmelerini ve farklı resim parçalarını bir araya getirmelerini sağlamak için onlara ihtiyacımız var.

Karar vermek için milyarlarca nöronun tek bir beyinde birlikte nasıl çalıştığını anlamak için çok yakın çalışacak bir 21 bilim insanı ekibini bir araya getiriyoruz. Yaklaşık bir düzine farklı laboratuar, her biri aynı oyunda yer alan hayvanlardaki nöron aktivitesini ölçerek büyük bir deneye katılacak. Ekip üyelerimiz her hayvanın beynindeki yüzlerce nöronun aktivitesini kaydedecek. Birlikte analiz edebileceğimiz onbinlerce nöronal kayıt toplayacağız.

Keep it simple

Gerçek dünyadaki kararlarda, birçok farklı bilgiyi birleştiriyorsunuz - duyusal sinyalleriniz, neyin ödüllendirdiği, riskli olan hakkındaki içsel bilgileriniz. Ancak bunu laboratuar ortamında uygulamak oldukça zordur.

Bir farenin doğal yiyecek arama deneyimini yeniden yaratmayı umuyoruz. Gerçek hayatta, bir hayvanın dünyayı dolaşırken yiyecek bir şeyler aradığı sırada alabileceği birçok farklı yol vardır. Yiyecek bulmak istiyor, çünkü yiyecekler ödüllendirici. “Ah, orada bir cırcırböceği görüyorum!” Gibi gelen duyusal ipuçlarını kullanıyor! Bir hayvan, bunu bir ödül hatırasıyla birleştirebilir, “Bu bölgenin bereketli meyve çalıları olduğunu biliyorum, bunu dünden hatırlıyorum. “Oraya gideceğim.” Veya “Biliyorum geçenlerde bir kedi vardı, o zaman bu bölgeden kaçınmalıyım.”

İlk aşamada, Uluslararası Beyin Laboratuvarı için kullandığımız kurulum hiç de doğal görünmüyor. Fare kararları bildirmek için kullandığı küçük bir cihaza sahip - aslında bir Lego setinden bir tekerlek. Örneğin, dikey bir ızgara görüntüsünü gördüğünde ve görüntü ortalanana kadar çarkı döndürdüğü zaman, bir ödül aldığını öğrenebilir. Yemlemenin ne olduğunu düşünürseniz - çevreyi keşfetmek, ödülleri bulmaya çalışmak, duyusal sinyalleri ve önceki bilgileri kullanmak - bu basit Lego tekerleği etkinliği özünü yakalar.

Gerçekten ilginç sinirsel hesaplamalar konusunda bize bilgi verebilecek kadar karmaşık bir davranışa sahip olmak ile birçok farklı deney laboratuvarında aynı şekilde uygulanabilecek kadar basit olan davranış arasındaki dengeyi düşünmek zorundaydık. Vurduğumuz denge, basit bir başlangıç ​​yapan ve bireysel bir hayvan farklı eğitim aşamalarına ulaştığında daha karmaşık hale gelen bir karar verme göreviydi.

KonuşmaBaktığımız en basit, en erken aşamada bile, hayvanların sadece gönüllü hareketler yaptığı yerlerde, ne zaman bir ödül almak için harekete geçeceğine karar veriyorlar. Çok daha ileri gidebileceğimize eminim, ama elimizden geldiğince bile, bunun gibi basit bir davranış sırasında beynin her yerinde sinirsel ölçümler yapmak çok ilginç olacak. Beyinde, ne zaman belirli bir eylemi gerçekleştireceğinize ve bu eylemi nasıl gerçekleştireceğinize nasıl karar verdiğinizi bilmiyoruz. Hayvanın kendiliğinden gitmeye ve bir ödül almaya karar vermeden hemen önce olanların beyninin her yerinde sinirsel ölçümler yapılması ileriye doğru büyük bir adım olacaktır.

Yazar Hakkında

Anne Churchland, Nörobilim Doçenti, Soğuk Bahar Liman Laboratuvarı

Bu yazı orijinalinde Konuşma. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar

at InnerSelf Pazarı ve Amazon