Marami tayong nalalaman, ngunit hindi sapat, tungkol sa kung paano magkasya ang lahat ng cogs. Piyushgiri Revagar, CC BY-NC-nd

Ang mga desisyon ay may malawak na hanay ng pagiging kumplikado. Mayroong talagang mga simple: Gusto ko ng isang mansanas o isang piraso ng cake sa aking tanghalian? Pagkatapos ay mayroong mas kumplikadong mga: Aling kotse ang dapat kong bilhin, o kung aling karera ang dapat kong piliin?

Ang mga neuroscientist na tulad ko ay nakilala ang ilan sa mga indibidwal na bahagi ng utak na nakakatulong sa paggawa ng mga desisyon tulad ng mga ito. Iba't ibang lugar mga tunog ng proseso, pasyalan o may kinalaman bago kaalaman. Ngunit ang pag-unawa sa kung paano ang mga indibidwal na manlalaro na magkakasama bilang isang koponan ay isang hamon, hindi lamang sa pag-unawa sa paggawa ng desisyon, kundi para sa buong larangan ng neuroscience.

Ang bahagi ng dahilan ay hanggang sa ngayon, ang neuroscience ay nagpapatakbo sa isang tradisyunal na modelo ng pananaliksik ng agham: Ang mga indibidwal na mga laboratoryo ay nagtatrabaho sa kanilang sarili, kadalasang nakatuon sa isa o ilang mga lugar ng utak. Na ginagawang mahirap para sa sinumang tagapagpananaliksik na bigyang-kahulugan ang data na nakolekta ng isa pang lab, dahil lahat kami ay may bahagyang pagkakaiba sa kung paano kami nagpapatakbo ng mga eksperimento.

Ang mga neuroscientist na nag-aaral ng paggawa ng desisyon ay nag-set up ng lahat ng uri ng iba't ibang mga laro para sa mga hayop upang maglaro, halimbawa, at kinokolekta namin ang data sa kung ano ang napupunta sa utak kapag lumipat ang hayop. Kapag ang bawat isa ay may iba't ibang mga pang-eksperimentong pag-setup at pamamaraan, hindi namin matukoy kung ang mga resulta mula sa isa pang lab ay isang palatandaan tungkol sa isang bagay na kagiliw-giliw na aktwal na nangyayari sa utak o lamang ng isang produkto ng mga pagkakaiba ng kagamitan.

Ang BRAIN Initiative, na inilunsad ng pangangasiwa ni Obama sa 2013, nagsimula upang hikayatin ang uri ng pakikipagtulungan na nangangailangan ng neuroscience. Iniisip ko na hindi pa ito malayo. Kaya itinatag ko ang isang proyekto na tinatawag na International Brain Laboratory - isang virtual na mega-laboratoryo na binubuo ng maraming mga laboratoryo sa iba't ibang mga institusyon - upang ipakita na ang salawikain "nag-iisa ay mabilis na tayo, magkasama kaming lumalayo" ay may totoo para sa neuroscience. Ang unang tanong na ang pakikipagtulungan ay tumututok sa pagtuon sa paggawa ng desisyon ng utak.

Ang koponan ng desisyon ng utak

Ang mga indibidwal na mga neuroscience laboratoryo ay natuklasan ng maraming tungkol sa kung anong partikular na mga lugar sa utak ang nag-aambag sa paggawa ng desisyon.

Sabihin na nagpipili ka sa pagitan ng isang mansanas o isang piraso ng keyk upang pumunta sa tanghalian. Una, kailangan mong malaman na ang mga mansanas at cake ay ang dalawang pagpipilian. Na nangangailangan ng pagkilos mula sa mga lugar ng utak na nagpoproseso ng madaling makaramdam na impormasyon - ang iyong mga mata ay nakikita ang maliwanag na pulang balat ng mansanas, habang ang iyong ilong ay tumatagal sa matamis na amoy ng cake.

Ang mga madaling makaramdam na lugar ay kadalasang nakakonekta sa tinatawag nating mga lugar ng asosasyon. Ayon sa kaugalian ng mga mananaliksik, sila ay naglalaro ng isang papel sa paglalagay ng iba't ibang piraso ng impormasyon magkasama. Sa pamamagitan ng pag-collating ng impormasyon mula sa mga mata, tainga at iba pa, ang mga lugar ng asosasyon ay maaaring magbigay ng mas magkakaugnay, malaki-view ng larawan ng kung ano ang nangyayari sa mundo.

At bakit pumili ng isang aksyon sa iba? Iyan ay isang tanong para sa utak circuitry na gantimpala, na kung saan ay kritikal sa tinimbang ang halaga ng iba't ibang mga opsyon. Alam mo na ang cake ay lasa ng matamis na masarap ngayon, ngunit maaari mong ikinalulungkot ito kapag nagpunta ka sa gym mamaya.

Pagkatapos, mayroong frontal cortex, na pinaniniwalaan na maglaro ng papel sa pagkontrol ng boluntaryong pagkilos. Ang pananaliksik ay nagpapahiwatig na ito ay kasangkot sa paggawa sa isang partikular na aksyon kapag sapat na ang papasok na impormasyon ay dumating. Ito ay ang bahagi ng utak na maaaring sabihin sa iyo ang piraso ng cake smells kaya mahusay na ito ay nagkakahalaga ng lahat ng mga calories.

Pag-unawa sa kung paano ang magkakaibang mga lugar ng utak na ito ay karaniwang nagtutulungan upang makagawa ng mga desisyon ay maaaring makatulong sa pag-unawa kung ano ang nangyayari sa sakit na talino. Ang mga pasyente na may mga karamdaman tulad ng autism, schizophrenia at Parkinson's disease ay kadalasang gumagamit ng madaling makaramdam na impormasyon sa isang hindi pangkaraniwang paraan, lalo na kung ito ay kumplikado at hindi tiyak. Ang pananaliksik sa paggawa ng desisyon ay maaari ring ipaalam sa paggamot ng mga pasyente na may iba pang mga karamdaman, tulad ng pang-aabuso sa droga at pagkagumon. Sa katunayan, Ang pagkagumon ay marahil isang pangunahing halimbawa kung paano maaaring maging napaka mali ang paggawa ng desisyon.

Ang lab na pakikipagtulungan ay kumakalat sa buong mundo

Sa ngayon, ang mga neuroscientist ay kumukuha ng maraming mga close snapshot ng kung ano ang nangyayari sa mga partikular na lugar ng utak kapag gumagawa ito ng desisyon. Ngunit hindi sila nakikipagtulungan sa isa't isa, kaya hindi magkasya ang mga closeup na ito upang bigyan kami ng malaking larawan ng paggawa ng desisyon na kailangan namin.

Iyon ang dahilan kung bakit sumali ang isang koponan upang bumuo ng International Brain Laboratory. Sa pamamagitan ng suporta mula sa International Neuroinformatics Coordinating Facility, ang Wellcome Trust, at ang Simons Foundation (din ng isang funder ng The Conversation US), layunin namin na likhain ang malaking larawan sa pamamagitan ng pagdisenyo ng isang malakihang eksperimento na gumagamit ng eksaktong parehong diskarte sa pag-aaral ng maraming ibang lugar ng utak. Dahil ang utak ay sobrang kumplikado, kailangan natin ang kadalubhasaan ng maraming iba't ibang mga laboratoryo na bawat espesyalista sa partikular na mga lugar ng utak. Ngunit kailangan namin ang mga ito upang coordinate at gamitin ang parehong diskarte upang maaari naming ilagay ang lahat ng kanilang iba't ibang mga piraso ng larawan magkasama.

Nagdadala kami ng isang pangkat ng mga siyentipiko ng 21 na gagana nang maigi upang maunawaan kung paano gumagana ang bilyun-bilyong mga neuron sa isang solong utak upang gumawa ng mga pagpapasya. Ang tungkol sa isang dosenang iba't ibang mga laboratoryo ay magkakaroon ng bahagi ng isang malaking eksperimento sa pamamagitan ng pagsukat ng aktibidad ng neuron sa mga hayop na aktibo sa parehong laro. Ang mga miyembro ng aming koponan ay magtatala ng aktibidad mula sa daan-daang neuron sa bawat utak ng hayop. Susubukan naming mangolekta ng libu-libong mga neuronal na pag-record na maaari naming pag-aralan magkasama.

Panatilihing ito simpleng

Sa mga desisyon sa real-mundo, pinagsasama mo ang maraming iba't ibang mga piraso ng impormasyon - ang iyong mga pandinig na signal, ang iyong panloob na kaalaman tungkol sa kung ano ang kapaki-pakinabang, kung ano ang peligroso. Ngunit ang pagpapatupad na sa konteksto ng laboratoryo ay medyo mahirap.

Inaasahan naming muling likhain ang natural na karanasan sa paghahanap ng mouse. Sa tunay na buhay, maraming iba't ibang mga landas ang maaaring gawin ng isang hayop habang naglalayag sa mundo na naghahanap ng makakain. Nais niyang makahanap ng pagkain, dahil ang pagkain ay kapakipakinabang. Ginagamit nito ang mga papasok na sensory na pahiwatig, tulad ng, "Oh, nakikita ko ang kuliglig doon!" Maaaring pagsamahin ng isang hayop iyon na may alaala ng gantimpala, tulad ng, "Alam kong ang lugar na ito ay may luntiang mga itlog na berry, naaalala ko na mula kahapon, kaya ko 'Pumunta ka roon.' O, "Alam kong narito ang isang pusa sa huling pagkakataon, kaya mas maiwasan ko ang lugar na iyon."

Sa unang pass, ang setup na ginagamit namin para sa International Brain Laboratory ay hindi mukhang napaka natural sa lahat. Ang mouse ay may isang maliit na aparato na ginagamit nito upang mag-ulat ng mga pagpapasya - ito ay talagang isang wheel mula sa isang hanay ng Lego. Halimbawa, maaaring malaman na kapag nakikita nito ang isang imahe ng isang vertical na parilya at lumiliko ang gulong hanggang sa nakasentro ang imahe, nakakakuha ito ng gantimpala. Kung sa tingin mo tungkol sa kung ano ang paghahanap ay - pagsisiyasat sa kapaligiran, sinusubukan upang makahanap ng premyo, paggamit ng madaling makaramdam signal at bago kaalaman - ito simpleng Lego wheel aktibidad ay makuha ang kakanyahan nito.

Talagang naisip namin ang tungkol sa pag-uugali sa pagitan ng pagkakaroon ng pag-uugali na sapat na kumplikado upang bigyan kami ng kaunawaan sa mga kagiliw-giliw na mga computation ng neural, at isang simpleng sapat na maaaring ipatupad sa parehong paraan sa maraming iba't ibang mga experimental laboratoryo. Ang balanse na aming sinaktan ay isang gawain ng paggawa ng desisyon na nagsisimula simple at nagiging mas kumplikado na bilang isang indibidwal na hayop ay nakakamit ng iba't ibang yugto ng pagsasanay.

Kahit na sa pinakasimpleng, pinakamaagang yugto na aming hinahanap, kung saan ang mga hayop ay gumagawa lamang ng boluntaryong paggalaw, nagpapasiya sila kung kailan gumawa ng kilusan upang makakuha ng gantimpala. Sigurado ako na maaari naming pumunta ng higit pa, ngunit kahit na sa abot ng makuha namin, pagkakaroon ng neural measurements mula sa buong utak sa panahon ng isang simpleng pag-uugali tulad nito ay magiging lubhang kawili-wili. Hindi namin alam kung paano ito nangyayari sa utak na iyong pinapasya kung kailan magsagawa ng isang partikular na aksyon at kung paano isagawa ang pagkilos na iyon. Ang pagkakaroon ng mga sukat ng neural mula sa buong utak ng nangyari bago ang mismong hayop ay nagpasya na pumunta at makakuha ng gantimpala ay magiging isang malaking hakbang pasulong.

Tungkol sa Author

Anne Churchland, Associate Professor of Neuroscience, Cold Spring Harbour Laboratory

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon