جدول المحتويات:

صنع القرار في الدماغ: التنصت على الخلايا العصبية
صنع القرار في الدماغ: التنصت على الخلايا العصبية
فيديو: صنع القرار في الدماغ: التنصت على الخلايا العصبية
فيديو: Сюзана Херкулано-Хузел: В чем же особенность человеческого мозга? 2023, شهر فبراير
Anonim

تكشف تفاعلات الخلايا العصبية أن الروابط مهمة في كيفية اتخاذ القرار.

إن الفكرة القائلة بإمكانية توطين الوظائف العصبية في الدماغ - أن الأنشطة مثل الكلام والرؤية والسمع تحدث في مواقع ثابتة ، بمساعدة الدوائر العصبية المتخصصة - كانت بمثابة أحد الأفكار الدافعة في علم الأعصاب. أقل تقديرًا هو الفكرة المصاحبة القائلة بأن قوة الدماغ ، ومفتاح مرونته وتنسيقه ، لا تكمن فقط في قدرات مراكز المعالجة المخصصة هذه ، ولكن أيضًا في الروابط فيما بينها. لا يكفي ، كما اقترح علماء فراسة الدماغ منذ قرون ، وجود جزر ذات وظائف متخصصة لكل نشاط من أنشطة الدماغ. بالنسبة لعلماء الأعصاب الحديثين ، يجب أن تكمن القصة بأكملها ليس فقط في تجزئة الدماغ ، ولكن في تواصله.

ومع ذلك ، غالبًا ما تركز تقنيات علم الأعصاب الحديثة على التوطين على حساب التواصل. سمحت تقنيات تصوير الدماغ بالكامل مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، على سبيل المثال ، للباحثين باكتساب نظرة ثاقبة حول مناطق الدماغ التي تكون أكثر نشاطًا أثناء سلوك معين. لكن التقنية الأكثر مباشرة المتاحة لدراسة وظائف الدماغ أثناء قياس السلوك - قياس النشاط الكهربائي للخلايا العصبية الفردية - تركز عادةً على موقع معين داخل الدماغ. هذا ليس فقط لأن التحديات التقنية التي تطرحها التسجيلات المتزامنة في العديد من مناطق الدماغ شاقة ، ولكن أيضًا لأن العديد من المناطق لا تزال غير مفهومة جيدًا ، وكثيرًا ما يشترك البعض الآخر في العديد من الروابط مع بقية الدماغ بحيث يبدو أنهم غالبًا ما يشاركوا في كل شيء. في معظم الأوقات ، تكون الدوائر العصبية المعنية معقدة بدرجة كافية لدرجة أن علماء الأعصاب يحاولون ببساطة فهم الدور ، إن وجد ، الذي تلعبه منطقة معينة في الدماغ في السلوك ؛ حاول أن تتعامل مع التواصل بين العديد منهم ، وتصبح معظم الفرضيات معقدة للغاية بحيث لا يمكن اختبارها مباشرة. في الواقع ، تصبح دراسة تدفق المعلومات داخل الدماغ أشبه بالاستفادة من صندوق تبديل شبكي ضخم: هناك تدفق مستمر من المعلومات يتدفق في الماضي ، ولكن بدون تجربة ذكية ، يكاد يكون من المستحيل معرفة أين تتجه هذه المعلومات أو كيف يتم ذلك. تستخدم. لسوء الحظ ، هذه هي الأسئلة التي يعتقد علماء الأعصاب أنها الأكثر أهمية لفهم أحد أكثر السلوكيات البشرية تعقيدًا: كيف نتخذ القرارات.

الاستماع إلى Cross Talk

على الرغم من هذه العقبات ، تمكن بيجان بيساران من جامعة نيويورك والمتعاونون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا مؤخرًا من تنفيذ هذا النوع من التنصت المنسق ، في تجربة مصممة لالتقاط الحديث المتبادل بين منطقتين متخصصتين من الدماغ أثناء اتخاذ القرار. ركز عملهم ، الذي نُشر في مجلة Nature ، على مجالين رئيسيين يشاركان في تخطيط حركات الوصول: المنطقة الأمامية الخلفية (PMd) في القشرة الأمامية ومنطقة الوصول الجداري (PRR) في القشرة الجدارية ، والتي أشارت الدراسات السابقة إلى وجود ارتباط مباشر بينهما. عن طريق مجموعات من الخلايا العصبية تمتد ذهابًا وإيابًا عبر الدماغ. كانت الخطة تتمثل في التسجيل من كلا المنطقتين في وقت واحد عندما يتواصل الحيوان للمس شاشة الكمبيوتر ، والبحث عن التنسيق في حركة المرور الكهربائية بينهما نظرًا لتنوع سياق القرار.

كانت المهمة التي استخدموها بسيطة بشكل مخادع: لقد قاموا بتدريب قردين للاختيار من بين ثلاثة إشارات مقدمة في وقت واحد على شاشة الكمبيوتر ، والبحث من خلالها عن تلك التي تنتج مكافأة. في حالة واحدة ، كانت جميع الأشكال عبارة عن دوائر ، وكان يُسمح للقرود بلمسها بأي ترتيب حتى حصلوا على بخ من العصير. في الآخر ، كان كل تلميح شكلًا مختلفًا ، مما يشير إلى التسلسل الذي يتعين على القرد تحديد الأهداف فيه (لم ينتج عن اختيار الأشكال خارج التسلسل أي مكافأة). في كلتا الحالتين ، كان القرد مطلوبًا للقيام بحركة. ولكن في ظل الشرط الأول ، البحث المجاني ، فإن حدس العلماء هو أن الحيوانات كانت أكثر نشاطًا في عملية اتخاذ القرار ، وبالتالي فهي بحاجة إلى التنسيق بين منطقتي التخطيط.

وفي الحقيقة ، هذا النشاط هو بالضبط ما وجده بيساران والمتعاونون عندما فحصوا العلاقة بين إطلاق النيران العصبية في المنطقتين. عندما كانت القرود تبحث بحرية عن المكافأة ، كان إطلاق النار في PMd و PRR أكثر تنسيقًا مما كان عليه عندما كانوا يتبعون نمط البحث الثابت ، مما يشير إلى أن المنطقتين تشتركان في مزيد من المعلومات بموجب الاختيار الحر أكثر من شرط الطلب الإلزامي. على ما يبدو ، أدى نمط البحث "بدون تفكير" ، المنفذ عن ظهر قلب ، إلى تنسيق أقل بين المنطقتين. علاوة على ذلك ، يبدو أن تحليل التوقيت النسبي للنشاط في المنطقتين يشير إلى أن المعلومات تتدفق أولاً من PMd إلى PRR ، كما هو متوقع إذا لعبت PMd ، وهي منطقة أمامية ، دورًا تنفيذيًا أكثر في القرار. ومع ذلك ، فقد تأثر إطلاق النار في كل منطقة بالنشاط في المنطقة الأخرى ، معارضة فكرة أن PMd كانت ببساطة "تسلم" خطة آلية لتطبيق PRR لتنفيذها.

شبكة الفكر

لذا ، إذا كان من الأفضل التفكير في مثل هذه القرارات على أنها موزعة على الشبكات ، وليست موضعية في مناطق معينة من الدماغ ، فما مدى قربنا من فك تشابك تدفق المعلومات في الدماغ؟ تعود المشكلة ، في بعض النواحي ، إلى كاميلو جولجي وسانتياغو رامون إي كاجال ، اللذين بدأا منذ أكثر من قرن العملية الشاقة لتتبع تشريح روابطها. من ناحية أخرى ، فإن الدراسات مثل تلك التي أجراها بيساران وزملاؤه ، والتي تحاول متابعة تدفق المعلومات في الوقت الفعلي ، تذكرنا بأن بعض الأسئلة الأكثر أهمية لا تزال دون إجابة بالنسبة للأنظمة الأساسية: ما هي المعلومات التي يتم إرسالها بين مناطق الدماغ؟ كيف يتم تشفيرها ومعالجتها؟ كيف تتغير هذه التفاعلات بمرور الوقت ؟.

إذا حكمنا من خلال مثل هذا المعيار ، يمكن القول أن علم الأعصاب لصنع القرار لا يزال في مهده. ومع ذلك ، كما يستمر البحث في اقتراحه ، فإن مفاتيح بعض أسرار الدماغ الأكثر إثارة للاهتمام - قدرته على التعلم والتخيل والاختيار حسب الرغبة - لن يتم العثور عليها فقط في أجزائه ، ولكن في روابطها.

تم تحرير Mind Matters من قبل Jonah Lehrer ، كاتب العلوم وراء مدونة The Frontal Cortex وكتاب Proust كان عالم أعصاب.

شعبية حسب الموضوع