İşten eve geldiğinizi hayal edin. Yolculuğu pek düşünmüyor. Daha sonra inşaat çalışmalarının işaretleri belirir. Aniden kendinizi tanımadığınız sokaklarda buluyorsunuz ve her dönüşü zihinsel olarak yeniden hesaplıyorsunuz. Kolaydan zahmetliye geçiş beyinde de oluyor ve UCLA bilim insanları bunun nasıl olduğunu yeni keşfettiler.
göre Çalışma BulgularıBeynin ön korteksindeki iki komşu bölge, kararları tamamen farklı şekillerde ele alır. İnsan ne olursa olsun istikrarlı bir tempoyu korur. Diğeri özellikle işler öngörülemez hale geldiğinde devreye giriyor.
Araştırmacılar bunu keşfetti laboratuvarda bir fare modeli kullanma. İlk önce farelere dokunmatik ekran oyunu oynamayı öğrettiler. Sola veya sağa hafifçe vurun, şekerli bir ikram kazanın.
Bir taraf her zaman diğerine göre daha fazla şans verdi. Daha sonra bilim insanları durumu tersine çevirerek önceden kötü olan tarafı iyi tarafa çevirdiler. Fareler bunu anlayınca kurallar yeniden değişti.
Araştırmacılar ödülleri daha az kesin hale getirerek gerçek bir değişiklik yaptılar. Fareler, “her zaman” ya da “asla” yerine, en iyi seçeneğin bile yalnızca kısa sürede sonuç verdiği seçimlerle karşı karşıya kaldı. zamanın %70’i. Aniden, Öğrenmek çok daha zor hale geldi.
Kullanma Farelerin beyinlerine yerleştirilen küçük mikroskoplarAraştırmacılar bu seçimleri yaparken kafalarının içinde neler olduğunu gözlemlediler. İki beyin bölgesi göze çarpıyordu.
A M2Beynin ilk bölgesi, farenin hangi yolu seçeceğine dair güçlü ve tutarlı sinyaller göndermeye devam etti. Ödüllerin garantili ya da tamamen rastgele olması önemli değildi. M2 stabil kaldı.
A OFCikinci bölge ise farklı davrandı. Sonuçlar öngörülebilir olduğunda sinyalleri daha zayıftı. Ancak belirsizlik arttıkça OFC, M2’nin gücüne eşit olana kadar daha yüksek ve daha net hale geldi.
Araştırmacılar makalelerinde “Seçim tahminlerinin kodu tüm kesinlik koşullarında M2 nöronlarından yüksek doğrulukla çözüldü, ancak daha büyük belirsizlik koşulları altında OFC nöronlarından daha yüksek doğrulukla çözüldü” diye yazdı. madde Ve Doğa İletişimi.
Bilim adamları aranıyor Farelerin herhangi bir özel numara kullanıp kullanmadığını bilmek şansınızı artırmak için. İki strateji ortaya çıktı: Kazan-Kal ve Kaybet-Dönüştür. Kazanmak – Kalmak, ödüllendirildikten sonra bir seçimi tekrarlamak anlamına gelir. Kaybet-Transfer, hiçbir şey kalmadığında taraf değiştirmek anlamına gelir.
Farelerin bu stratejilere olan güven derecesi, OFC aktivitesinin derecesi. Peki M2? Umurunda değildi. M2, fareler ister akıllı olsun ister rastgele seçim yapsın, işini yapmaya devam etti.
Çalışmaya yedi sıçan katıldı beyin görüntüleme. Altı oturum boyunca giderek karmaşıklaşan senaryolar üzerinde çalıştılar. Her oturumda üç tura bölünmüş 225 seçenek vardı ve her turda en iyi taraf değişiyordu.
İlk oturumlarda ilk iki turda garantili ödüller sunuldu, ardından son turda %90’a düştü. Ara oturumlarda %90 ve ardından %80 kullanıldı. Son oturumların oranı %80’den %70’e çıktı. “iyi” seçim bile onda üç kez başarısız oldu.
Araştırmacılar kullandı bilgisayar algoritmaları farelerin yalnızca beyin aktivitesine dayanarak neyi seçeceğini tahmin etmek. M2 daha kolay zamanlarda daha iyiydi. Ancak 70-30’luk bölünme geldiğinde OFC onu tamamen yakaladı.
Belirsizlik arttıkça seçimleri, galibiyetleri ve ödülleri takip etmede görev alan OFC nöronlarının sayısı da arttı. M2 sabit kaldı. Durum zorlaştığında OFC takviye kuvvetleri toplamış görünüyordu.
Numa 18 farklı fareyle ayrı deneymüfettişler ne olduğunu görmek için M2 veya OFC’yi geçici olarak kapattı. Bir kullandılar akıllı teknik bir ilacın enjeksiyonu belirli beyin hücrelerini birkaç saatliğine susturur.
OFC’nin kapatılması genel anlamda öğrenmeyi zorlaştırdı. Sen fareler zorluk yaşadı ödüllerin öngörülebilir veya tamamen rastgele olduğu zamanlar. Ancak M2’nin kapatılması yalnızca en kolay ve en öngörülebilir zamanlarda sorunlara neden oldu. İşler belirsizleştiğinde M2’siz fareler iyi iş çıkardı.
Bu, beyin kayıtlarının önerdiğiyle eşleşiyor. M2, kurallar açık olduğunda yardımcı olur. Ayarlamaların gerçek zamanlı olarak yapılması gerektiğinde OFC çok önemli hale gelir.
Esnek olan ve kayıplardan sonra stratejileri hızla değiştiren fareler, daha güçlü OFC kalıpları gösterdi. Kaybetme seçeneklerini seçmeye devam eden inatçı fareler bunu yapmadı. Bunların hiçbiri sabit kalan M2 aktivitesini öngörmedi.
İki ayrı sisteme sahip olmak aşırılık gibi görünebilir. Neden tek bir iyi karar verici olmasın?
Sonuçta verimli. THE M2 güvenilir ve hızlı sinyaller sağlar neyin işe yaradığını zaten bildiğinizde. Her aile seçimi hakkında çok fazla düşünmeye gerek yoktur. THE OFC harekete geçiyor ortam değiştiğinde ve yaklaşımı yeniden düşünmek gerektiğinde.
O M2 beynin daha derin bölgelerine bağlanır hareket ve eyleme katılır. Bu bağlantılar, özel telefon hatları gibi hassastır. Rolü OFC daha çok esneklik ve belirsizlikle ilgilidir.
Çoğu beyin araştırması, görevleri yüzlerce kez uygulayan hayvanları kullanır. Bu çalışma farklı bir şeyi ortaya çıkardı: İlk karşılaşmaları öngörülemeyen durumlarla karıştırırken neler oluyor?
Belirsizlik arttıkça OFC bilgiyi işleme biçimini değiştirdi. OFC nöronları, aynı yaklaşımı sürdürmek yerine, sonuçlar kafa karıştırıcı hale geldiğinde en önemli ayrıntılara odaklanacak şekilde ayarlandı.
Bilim adamları, OFC’nin yeni bir mahalle haritasına benzer şekilde zihinsel görev haritaları oluşturabileceğini düşünüyor.
M2 tutarlılığı aşağıdakiler için faydalı olabilir: arayüzler Sürekli sinyallerin birinin yapmak istediği şeyin kodunu çözmeye yardımcı olduğu beyin bilgisayarı. OFC’nin esnekliği Beynin daha karmaşık bir sorunu nasıl çözdüğünü gösteriyor: Bundan sonra ne olacağını tahmin edemediğinizde öğrenmek.
Araştırmacıların kullandığı algoritmalar farelerin neyi seçeceğini çok iyi tahmin edebildi. THE doğruluk yaklaşık yarım saniye sonra zirveye ulaştı Tam olarak eylemin gerçekleştiği anda hareket eden bir farenin görüntüsü.
Bu araştırma şunu gösteriyor: belirsizlik karşısında beyin işi böler. Bir sistem bizi sorunsuz bir şekilde ilerlemeye devam ettiriyor. Diğeri ise önünüzdeki yol artık anlamsızlaştığında yeniden hesaplama yapmanıza yardımcı olur. Birlikte, hem tanıdık hem de beklenmedik durumlarla hiçbir anı kaçırmadan başa çıkmanıza olanak tanırlar.