קבלת החלטות במוח: האזנת סתר לנוירונים

2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33

האינטראקציות של נוירונים מגלות כי קשרים הם קריטיים באופן בו אנו מחליטים.

התובנה כי ניתן למקם פונקציות נוירולוגיות במוח, שפעילויות כמו דיבור, ראייה ושמיעה מתרחשות במיקומים קבועים, בעזרת מעגלים עצביים מיוחדים - שימשה כאחד הרעיונות המניעים במדעי המוח. לעתים קרובות מעריכים את הרעיון הנלווה שכוחו של המוח, המפתח לגמישותו ותיאומו, טמון לא רק ביכולות של מרכזי עיבוד ייעודיים אלה, אלא גם בקשרים ביניהם. זה לא מספיק, כפי שהציעו הפרנולוגים לפני מאות שנים, שיהיו איים בעלי תפקוד מיוחד לכל אחת מפעילות המוח. מבחינת מדעני המוח המודרניים, הסיפור כולו חייב להיות לא רק במידור המוח, אלא בתקשורת שלו.

עם זאת, טכניקות מדעי המוח המודרניות מתמקדות לעיתים קרובות בלוקליזציה על חשבון תקשורת. טכניקות הדמיה מוח שלמות כמו MRI פונקציונלי, למשל, אפשרו לחוקרים לקבל קצת תובנה באילו אזורים במוח פעילים יותר במהלך התנהגות נתונה. אך הטכניקה הישירה ביותר הקיימת ללימוד תפקוד המוח במהלך התנהגות מדידת הפעילות החשמלית של נוירונים בודדים - מתמקדת בדרך כלל במיקום ספציפי במוח. זה לא רק בגלל שהאתגרים הטכניים שמציב הקלטות בו זמנית בכמה אזורי מוח הם מרתיעים, אלא גם בגלל שאזורים רבים נותרים מובנים בצורה גרועה, ואחרים חולקים לעתים קרובות כל כך הרבה קשרים עם שאר המוח שלעתים קרובות נראה שהם מעורבים בכל דבר.. לרוב, המעגלים העצביים המעורבים מורכבים מספיק כדי שמדעני המוח פשוט מנסים לתפוס איזה תפקיד, אם בכלל, אזור מוח מסוים משחק בהתנהגות; נסה לגרום לתקשורת בין כמה מהן, ורוב ההשערות הופכות להיות מסובכות מדי לבדיקה ישירה. למעשה, לימוד זרימת מידע בתוך המוח הופך להיות קצת כמו הקשה לתיבת רשת ענקית: זרם מידע קבוע זורם בעבר, אך ללא ניסוי חכם, כמעט בלתי אפשרי לדעת לאן המידע הזה הולך או איך הוא מתנהל בשימוש. למרבה הצער, אלו הן השאלות החשודות ביותר שמדעני המוח חשובים ביותר להבנת אחת מההתנהגויות האנושיות המורכבות ביותר: כיצד אנו מקבלים החלטות.

מאזין לקרוס טוק

למרות המכשולים הללו, ביג'אן פזראן מאוניברסיטת ניו יורק ומשתפי פעולה במכון הטכנולוגי בקליפורניה הצליחו לאחרונה להשיג רק סוג זה של האזנות סתר מתואמות, בניסוי שנועד לתפוס את ההידברות בין שני אזורים מיוחדים במוח במהלך קבלת ההחלטות. עבודתם, שפורסמה בכתב העת Nature, התמקדה בשני תחומי מפתח המעורבים בתכנון תנועות הגעה: אזור הקדם-מוטורי הגבי (PMd) בקליפת המוח הקדמית ואזור ההגעה לפריאטל (PRR) בקליפת המוח הקודקטית, אשר מחקרים קודמים הצביעו על קשורים ישירות. על ידי קבוצות של נוירונים הנמתחים הלוך ושוב על פני המוח. התוכנית הייתה להקליט משני האזורים בבת אחת כשבעלי חיים מושיטים יד לגעת במסך מחשב, ולחפש תיאום בתעבורת החשמל ביניהם מכיוון שהקשר ההחלטה מגוון.

המשימה בה השתמשו הייתה פשוטה באופן מטעה: הם אימנו שני קופים לבחור מבין שלוש רמזים שהוצגו בו זמנית על גבי מסך המחשב, וחיפשו דרכם אחר זה שהפיק תגמול. במצב אחד, כל הצורות היו עיגולים, והקופים הורשו לגעת בהם בכל סדר שהוא עד שיקבלו זריקת מיץ. בשני, כל רמז היה בצורה שונה, דבר המצביע על הרצף שבו הקוף היה צריך לבחור את המטרות (בחירת הצורות מחוץ לרצף לא הביאה לתגמול). בשני המקרים הקוף נדרש לבצע תנועה. אך בתנאי הראשון, חיפוש חופשי, האינטואיציה של המדענים היא שבעלי החיים היו מעורבים באופן פעיל יותר בתהליך ההחלטה, ובכך הם זקוקים יותר לתיאום בין שני אזורי התכנון.

ולמעשה, פעילות זו היא בדיוק מה שמצאו פסאראן ומשתפי הפעולה כשבדקו את המתאם בין ירי עצבי בשני האזורים. כאשר הקופים חיפשו באופן חופשי תגמול, הירי ב- PMd וב- PRR היה מתואם יותר מאשר כשהם עקבו אחר דפוס החיפוש הקבוע, מה שהצביע על כך ששני האזורים חולקים יותר מידע תחת הבחירה החופשית מאשר התנאי לפי הסדר המנדט. ככל הנראה, דפוס החיפוש "לא פשוט", שבוצע על ידי רוטב, הביא לתאום פחות בין שני האזורים. יתרה מכך, נראה שניתוח התזמון היחסי של הפעילות בשני האזורים הצביע על כך שהמידע זורם תחילה מ- PMd ל- PRR, כפי שהיה צפוי אם PMd, אזור חזיתי, היה ממלא תפקיד מנהלי יותר בהחלטה. אף על פי כן, הירי בכל אזור הושפע מפעילות באזור השני, וטען נגד הרעיון ש- PMd פשוט "מסירה" תוכנית מוטורית לביצוע PRR.

רשת מחשבתית

אז אם החלטות כאלה נחשבות בצורה הטובה ביותר כמופצות ברשתות, ואינן ממוקמות באזורי מוח מסוימים, עד כמה אנו קרובים להתיר את זרימת המידע במוח? במובנים מסוימים הבעיה חוזרת עד קמילו גולגי וסנטיאגו רמון אי קגאל, שלפני יותר ממאה שנה החלה בתהליך המפרך של איתור האנטומיה של קשריה. מצד שני, מחקרים כמו זה של פסאראן ועמיתיו, שמנסים לעקוב אחר זרימת המידע הזו בזמן אמת, מזכירים לנו שכמה מהשאלות הקריטיות ביותר נותרות ללא מענה למערכות בסיסיות: איזה מידע נשלח בין אזורי מוח? כיצד מקודדים ומעבדים אותו? כיצד משתנים האינטראקציות הללו בזמן ?.

אם לשפוט לפי סטנדרט כזה, מדעי המוח של קבלת החלטות עדיין ניתנים לחיתוליו. אף על פי כן, כפי שממשיך המחקר להציע, המפתחות לכמה מהסודות המסקרנים ביותר של המוח - יכולתו ללמוד, לדמיין, לבחור כרצונו - ימצאו לא רק בחלקיו, אלא בקשריהם.

Mind Matters נערך על ידי ג'ונה לרר, כותב המדע שעומד מאחורי הבלוג The Frontal Cortex והספר Proust Was a Neuroscientist.