Penyelidik Menentukan Bahagian 'Penimbang Tara' Otak
Para saintis di Institut Teknologi California (CalTech) mengatakan korteks prefrontal lateral rendah dan korteks frontopolar adalah penimbang tara, menimbang kebolehpercayaan ramalan yang dibuat oleh setiap sistem membuat keputusan dan kemudian mengalokasikan kawalan dengan sewajarnya.
"Memahami di mana arbiter berada dan bagaimana ia berfungsi adalah langkah pertama untuk mencari rawatan yang lebih baik untuk gangguan otak, seperti ketagihan dadah, dan gangguan psikiatri, seperti gangguan obsesif-kompulsif," menurut John O'Doherty, Ph.D , penyiasat utama pengarah dan pengarah Caltech Brain Imaging Center.
"Sekarang kita telah mengetahui di mana penimbang tara berada, jika kita dapat mencari cara untuk mengubah aktiviti di daerah ini, kita mungkin dapat mendorong seseorang kembali ke arah kendali yang diarahkan ke tujuan dan menjauhkan diri dari kontrol kebiasaan," kata O ' Doherty, yang juga seorang profesor psikologi di Caltech.
Dia menambah bahawa para penyelidik masih jauh dari mengembangkan rawatan sebenar berdasarkan penemuan ini untuk gangguan yang melibatkan pengisian sistem kebiasaan otak, tetapi ia telah membuka jalan yang sangat menjanjikan untuk penyelidikan lebih lanjut.
Untuk kajian ini, para penyelidik merekrut sukarelawan yang memainkan permainan membuat keputusan di komputer sambil disambungkan ke pengimbas pencitraan resonans magnetik (fMRI) yang berfungsi untuk memantau aktiviti otak mereka.
Para peserta diberitahu oleh para penyelidik untuk berusaha membuat pilihan yang optimum untuk mengumpulkan duit syiling dengan warna tertentu, yang dapat ditebus dengan wang.
Dalam tempoh pra-latihan, para sukarelawan membiasakan diri dengan permainan, bergerak melalui serangkaian bilik di layar, yang masing-masing memegang sejumlah duit syiling merah, kuning, atau biru.
Semasa permainan sebenar, mereka diberitahu duit syiling mana yang akan ditebus setiap pusingan dan diberi pilihan untuk menavigasi kanan atau kiri pada dua peringkat, mengetahui bahawa mereka hanya akan mengumpulkan duit syiling di bilik terakhir mereka. Kadang-kadang semua duit syiling dapat ditebus, menjadikan tugas itu lebih biasa daripada yang diarahkan pada tujuan, menurut para penyelidik.
Dengan mengubah kebarangkalian untuk masuk dari satu bilik ke ruangan yang lain, para penyelidik mengatakan bahawa mereka dapat menguji sejauh mana kebiasaan dan tujuan yang diarahkan oleh sukarelawan sambil memantau perubahan yang sesuai dalam aktiviti otak mereka.
Para penyelidik juga dapat membandingkan data fMRI dan pilihan yang dibuat oleh sukarelawan dengan beberapa model komputasi yang mereka bina untuk menjelaskan tingkah laku. Model yang paling tepat memadankan data eksperimen melibatkan dua sistem otak membuat ramalan berasingan mengenai tindakan yang harus diambil dalam situasi tertentu, para penyelidik melaporkan.
"Menerima isyarat dari sistem tersebut, penimbang tara mengawasi kebolehpercayaan ramalan dengan mengukur perbezaan antara hasil yang diramalkan dan yang sebenarnya untuk setiap sistem. Ia kemudian menggunakan anggaran kebolehpercayaan tersebut untuk menentukan berapa banyak kawalan yang harus dilakukan oleh setiap sistem terhadap tingkah laku individu, ”jelas para penyelidik.
Dalam model ini, penimbang tara memastikan bahawa sistem yang membuat ramalan yang paling dapat dipercayai pada waktu tertentu memberikan tahap kawalan yang terbaik terhadap tingkah laku.
"Apa yang kami tunjukkan adalah adanya kontrol tingkat tinggi di otak manusia," kata Sang Wan Lee, Ph.D., pengarang utama kajian baru dan sarjana pasca doktoral dalam bidang ilmu saraf di Caltech. "Arbiter pada dasarnya membuat keputusan mengenai keputusan."
Mengesahkan penemuan sebelumnya, para penyelidik melihat di otak mengimbas bahawa kawasan yang dikenali sebagai putamen posterior aktif pada masa ketika model meramalkan bahawa sistem kebiasaan harus mengira nilai ramalan.
Melangkah lebih jauh, mereka memeriksa hubungan antara putamen posterior dan penimbang tara. Mereka mengatakan apa yang mereka dapati dapat menjelaskan bagaimana penimbang tara menetapkan bobot untuk dua sistem pembelajaran: Hubungan antara kawasan arbiter dan putamen posterior berubah mengikut sama ada sistem yang dituju atau kebiasaan dianggap lebih dipercayai.
“Namun, tidak ada hubungan seperti itu yang ditemukan antara penimbang tara dan kawasan otak yang terlibat dalam pembelajaran yang bertujuan. Ini menunjukkan bahawa arbiter mungkin berfungsi terutama dengan memodulasi aktiviti sistem kebiasaan, ”spekulasi para penyelidik.
"Satu kemungkinan menarik yang timbul dari penemuan ini, yang perlu kita uji dalam pekerjaan di masa depan, adalah bahawa berada dalam mod tingkah laku kebiasaan mungkin merupakan keadaan default," kata O'Doherty. "Oleh itu, apabila penimbang tara menentukan bahawa anda perlu lebih terarah pada tingkah laku anda, ini dapat dicapai dengan menghalang aktiviti sistem kebiasaan, seperti menekan brek pada kereta anda ketika anda dalam perjalanan."
Kajian itu diterbitkan dalam jurnal Neuron.
Sumber: Institut Teknologi California
