אנו יודעים הרבה, אך לא מספיק, כיצד גלגלי השיניים משתלבים זה בזה. פיושגירי רבגאר, CC BY-NC-ND

החלטות משתרעות על מגוון עצום של מורכבות. יש פשוטים באמת: האם אני רוצה תפוח או חתיכת עוגה עם ארוחת הצהריים שלי? ואז יש הרבה יותר מסובכות: איזו מכונית עלי לקנות, או איזו קריירה עלי לבחור?

מדעני מוח כמוני זיהו חלקים מסוימים במוח התורמים לקבלת החלטות כמו אלה. אזורים שונים לעבד צלילים, מראות או רלוונטי ידע קודם. אבל ההבנה כיצד השחקנים האישיים הללו עובדים יחד כצוות היא עדיין אתגר, לא רק בהבנת קבלת ההחלטות, אלא בכל תחום מדעי המוח.

חלק מהסיבות היא שעד כה, מדעי המוח פעלו במודל מחקר מדעי מסורתי: מעבדות בודדות עובדות בכוחות עצמן, בדרך כלל מתמקדות באזור אחד או כמה מוחי. זה גורם למאתגר עבור כל חוקר לפרש נתונים שנאספו על ידי מעבדה אחרת, מכיוון שלכולנו יש הבדלים קלים באופן שבו אנו מבצעים ניסויים.

מדעני המוח החוקרים קבלת החלטות מקימים כל מיני משחקים עבור בעלי חיים, למשל, ואנו אוספים נתונים על המתרחש במוח כאשר החיה עושה מהלך. כאשר לכולם יש מערך ניסויים ומתודולוגיה שונה, איננו יכולים לקבוע אם התוצאות ממעבדה אחרת הן רמז לגבי משהו מעניין שקורה במוח או רק תוצר לוואי של הבדלי ציוד.

יוזמת המוח, שממשל אובמה השיק בשנת 2013, החל לעודד את סוג שיתוף הפעולה הדרוש למדעי המוח. אני פשוט חושב שזה לא הרחיק לכת מספיק. אז הקמתי שותף פרויקט שנקרא מעבדת מוח בינלאומית - מגה-מעבדה וירטואלית המורכבת ממעבדות רבות במוסדות שונים - כדי להראות שהפתגם "לבד אנחנו הולכים מהר, יחד אנחנו הולכים רחוק" תקף למדעי המוח. השאלה הראשונה בה מתמודד שיתוף הפעולה מתמקדת בקבלת החלטות על ידי המוח.

צוות ההחלטות של המוח

מעבדות פרטניות למדעי המוח כבר חשפו רבות על האופן שבו אזורי מוח מסוימים תורמים לקבלת החלטות.

נניח שאתה בוחר בין תפוח או חתיכת עוגה שילכת לארוחת הצהריים. ראשית, עליכם לדעת שתפוחים ועוגה הם שתי האפשרויות. לשם כך נדרשת פעולה מאזורי מוח המעבדים מידע חושי - עיניך רואות את עורו האדום והבהיר של התפוח ואילו האף שלך מקבל ריח מתוק של עוגה.

אזורים חושיים אלה מתחברים לרוב למה שאנו מכנים אזורי אסוציאציה. חוקרים באופן מסורתי חשבו שהם ממלאים תפקיד לשים פיסות מידע שונות יַחַד. על ידי איסוף מידע מהעיניים, מהאוזניים וכן הלאה, אזורי ההתאגדות עשויים לתת קוהרנטיות יותר, נוף תמונה גדולה של מה שקורה בעולם.

ולמה לבחור בפעולה אחת על פני פעולה אחרת? זו שאלה של המוח לתגמל מעגל, שהוא קריטי ב שקלול ערך האופציות השונות. אתה יודע שהעוגה תטעם טעימה ומתוקה עכשיו, אבל אתה עלול להתחרט כשתלך לחדר הכושר מאוחר יותר.

ואז יש את קליפת המוח הקדמית, שמאמינים שהיא משחקת א תפקיד בשליטה בפעולה התנדבותית. מחקרים מצביעים על כך שהיא מעורבת בהתחייבות לפעולה מסוימת ברגע שהגיע מספיק מידע נכנס. זה החלק במוח שאולי יגיד לך שחתיכת העוגה מריחה כל כך טוב שהיא שווה את כל הקלוריות.

הבנה כיצד אזורי מוח שונים אלה פועלים בדרך כלל יחד לקבלת החלטות יכולה לעזור בהבנת המתרחש במוח חולה. חולים עם הפרעות כמו אוטיזם, סכיזופרניה ומחלת פרקינסון משתמשים לעיתים קרובות במידע חושי בצורה חריגה, במיוחד אם הוא מורכב ולא בטוח. מחקר על קבלת החלטות עשוי גם להודיע ​​על טיפול בחולים עם הפרעות אחרות, כגון שימוש בסמים והתמכרות. אכן, התמכרות היא אולי דוגמה מעולה כיצד קבלת החלטות יכולה להשתבש מאוד.

שיתוף פעולה במעבדה שהתפשט ברחבי העולם

נכון לעכשיו, מדעני המוח מצלמים צילומי צילום מקרוב של מה שקורה באזורים מסוימים במוח כשהוא מקבל החלטה. אבל הם לא מתואמים זה עם זה הרבה, ולכן החלקים האלו אינם מתאימים זה לזה כדי לתת לנו את התמונה הגדולה של קבלת ההחלטות שאנחנו צריכים.

לכן צוות מאיתנו הצטרף להקמת מעבדת המוח הבינלאומית. בתמיכת מתקן התיאום הבינלאומי לנוירואינפורמטיקה, קרן וולקום וקרן סימונס (גם מממנת ארגון The Conversation US), אנו שואפים ליצור את התמונה הגדולה הזו על ידי תכנון ניסוי בקנה מידה גדול אחד המשתמש באותה גישה בדיוק לחקר רבים אזורי מוח שונים. מכיוון שהמוח מורכב כל כך, אנו זקוקים למומחיות של מעבדות רבות ושונות המתמחות באזורי מוח מסוימים. אך אנו זקוקים להם לתאם ולהשתמש באותה גישה כדי שנוכל לחבר את כל החלקים השונים בתמונה.

אנו מפגישים צוות של 21 מדענים שיעבדו מקרוב על מנת להבין כיצד מיליארדי נוירונים עובדים יחד במוח אחד כדי לקבל החלטות. כתריסר מעבדות שונות יעשו כל אחד חלק מניסוי גדול אחד על ידי מדידת פעילות הנוירונים בבעלי חיים העוסקים בדיוק באותו משחק. חברי הצוות שלנו יתעדו פעילות ממאות נוירונים במוח של כל בעל חיים. אנו אוסף עשרות אלפי הקלטות עצביות שנוכל לנתח יחד.

שמור את זה פשוט

בהחלטות בעולם האמיתי, אתה משלב הרבה פיסות מידע שונות - האותות החושיים שלך, הידע הפנימי שלך לגבי מה משתלם, מה מסוכן. אבל יישום זה בהקשר למעבדה הוא די קשה.

אנו מקווים ליצור מחדש את חווית הזיוף הטבעית של העכבר. בחיים האמיתיים, ישנם מסלולים רבים ושונים שבהם בעל חיים יכול לנקוט כשהוא מנווט בעולם ומחפש משהו לאכול. זה רוצה למצוא אוכל, כי אוכל משתלם. הוא משתמש ברמזים חושים נכנסים, כמו, "אה, אני רואה צרצר שם!" חיה עשויה לשלב זאת עם זיכרון של תגמול, כמו, "אני יודע שיש באזור זה שיחי גרגרי יער, אני זוכר אתמול, אז אני אלך לשם." או, "אני יודע שכאן היה חתול בפעם האחרונה, אז מוטב שאמנע מהאזור הזה."

בהתחלה, ההתקנה בה אנו משתמשים עבור מעבדת המוח הבינלאומית לא נראית טבעית במיוחד. לעכבר יש מכשיר קטן שמשתמש בו כדי לדווח על החלטות - זה למעשה גלגל מסט לגו. לדוגמה, הוא עשוי ללמוד שכאשר הוא רואה תמונה של סורג אנכי ומסובב את הגלגל עד לריכוז התמונה, הוא מקבל פרס. אם אתה חושב על מה זה חיפושי מזון - לחקור את הסביבה, לנסות למצוא תגמולים, להשתמש באותות חושים וידע מוקדם - פעילות גלגל לגו פשוטה זו אכן תופסת את מהותה.

היינו חייבים לחשוב על הפשרה בין התנהגות שהיתה מורכבת מספיק בכדי לתת לנו תובנה לגבי חישובים עצביים מעניינים, לבין כזו שהייתה פשוטה דיה בכדי שניתן יהיה ליישם אותה באותה צורה במעבדות ניסוי שונות. האיזון שקיבלנו היה משימת קבלת החלטות שמתחילה בפשטות והופכת מורכבת יותר ויותר ככל שחיה בודדת משיגה שלבי אימון שונים.

אפילו בשלב הפשוט ביותר, המוקדם ביותר שאנו מסתכלים עליו, שבו החיות רק מבצעות תנועות רצוניות, הן מחליטות מתי לבצע תנועה כדי לקצור תגמול. אני בטוח שנוכל להמשיך הרבה יותר רחוק, אבל גם אם זה רחוק ככל שנגיע, מדידות עצביות מכל המוח במהלך התנהגות פשוטה כזו תהיה מעניינת מאוד. איננו יודעים כיצד זה קורה במוח שאתה מחליט מתי לנקוט פעולה מסוימת וכיצד לבצע פעולה זו. מדידות עצביות מכל המוח על מה שקרה רגע לפני שהחיה החליטה באופן ספונטני ללכת ולקבל תגמול תהיה צעד ענק קדימה.

על המחבר

אן צ'רשלנד, פרופסור חבר למדעי המוח, מעבדה הקרה ספרינג הארבור

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

ספרים קשורים

at InnerSelf Market ואמזון