27.02.2015 | Наука

Открыты нейроны, помогающие предугадать будущее

Исследователи из Общеклинической больницы штата Массачусетс обнаружили в мозге приматов две группы нейронов, которые играют ключевую роль в социальных взаимодействиях.

Одна группа активируется во время принятия решений о сотрудничестве с другой особью, а другая — помогает предугадать её последующие действия.

Каждый день мы принимаем решения и часто основываем их на попытках предугадать действия других людей. У одних "интуиция" работает лучше, у других – хуже, и от этого во многом зависит успех того или иного индивида.

"В течение долгого времени мы пытаемся выяснить то, как в сложных социальных взаимодействиях между людьми задействованы нейроны мозга, – говорит ведущий автор исследования доктор Керен Харуш (Keren Haroush). – Мы обнаружили, что часть лобной доли, которая называется передней частью поясной коры головного мозга, играет важную роль во время сотрудничества и социальных взаимодействий у макак-резусов.

Некоторые нейроны "кодируют" решение животного сотрудничать или нет с другими обезьянами, а отдельная группа активируется при попытке прогнозирования действий сородича прежде, чем другая обезьяна сделает свой выбор. Деятельность этих нейронов зависит от социального контекста взаимодействия".

Передняя поясная кора (ППК) тесно связана с другими областями мозга, известными своим участием в социальном поведении. Повреждения ППК могут привести к снижению интереса к другим индивидам в сравнении с неодушевлёнными предметами. У людей с расстройствами аутистического спектра или другими заболеваниями, влияющими на социальное поведение, например, диссоциальным расстройством личности были обнаружены нарушения в соответствующих областях мозга.

Чтобы лучше понять роль ППК в принятии собственных решений и прогнозировании действий другого человека, Харуш и её руководитель доктор Зив Уильямс (Ziv Williams) провели исследования с участием пары обезьян, которых заставили проходить классический тест-игру "Дилемма заключённого".

В ходе игры каждая обезьяна должна была сделать выбор — какой из двух символов на дисплее выбрать — и соотношение решений двух животных определит, какую награду получит каждое.

При ходе испытаний животные обучались на собственном опыте тому, что один символ (круг) указывает на сотрудничество с другой обезьяной, а другой (треугольник) — на попытку избежать выполнения своих обязанностей. Если оба животных выбирают символ сотрудничества, они получают одинаково большую награду (сок), а вот если одна выберет сотрудничество, а другая — "бегство", изменник получит большее количество сока, а кооператор – меньшее. Однако если оба животных откажутся от выполнения обязанностей, то получат совсем небольшую награду.

В ходе каждого испытания обезьяна, которая будет выбирать первой, назначается в случайном порядке. После того, как животные делают свой выбор, они могут посмотреть, что выбрал их сородич и обнаружить, сколько сока получил каждый.

Несмотря на то, что животные с большей вероятностью выбирали отказ от обязанностей в целом, они были менее склонны сотрудничать с особью, дезертировавшей в ходе предыдущих испытаний. То есть взаимное сотрудничество между обезьянами повышало вероятность сотрудничества и в следующих испытаниях.

Как пишут авторы работы, опубликованной в журнале Cell, проводились также другие версии эксперимента. В одной обезьяны находились в отдельных комнатах, а в других играли против компьютера. Учёные установили, что в таких случаях вероятность сотрудничества снижалась.

В ходе экспериментов учёные проводили измерения активности 353 отдельных нейронов в ППК. Как оказалось, около половины из них активировались во время выполнения задачи. Что удивительно, за принятие решения о кооперации с уже знакомой особью отвечали немного другие нейроны, нежели те, что работали при принятии решения сотрудничать с пока ещё незнакомой обезьяной. Прогнозы, сделанные в результате деятельности этих нейронов были настолько точны, словно в их основе лежал алгоритм, систематизировавший предыдущие выборы животных. Причём действие данных нейронов отличается от действия зеркальных нейронов. Последние активируются, когда люди и другие животные наблюдают за чьими-то действиями и стараются их повторить.

"Мы также обнаружили, что активность нейронов-предсказателей напрямую зависит от социального контекста взаимодействия, и она значительно ниже, когда животные находятся в разных помещениях и не видят друг друга, – отмечает Уильямс. – Кроме того, временное нарушение деятельности ППК в ходе серии экспериментов снизило общую вероятность сотрудничества. Это подтвердило результаты предыдущих исследований, которые показали, что расстройства ППК влияют на социальные взаимодействия".

Авторы исследования подчёркивают, что на деле социальные взаимодействия являются очень сложным процессом, и в ходе исследования были затронуты основы лишь небольшого их пласта. В конце концов учёные рассчитывают выяснить, как эти сложные и многогранные взаимодействия кодируются в человеческом мозге. В дальнейшем эту информацию можно будет использовать для разработки новой целевой терапии таких расстройств, как аутизм или диссоциальное поведение.

По публикациям UkrNet