Ученые доказали негативное воздействие ультразвука на префронтальную кору мозга обезьян

11:23 21 Декабрь Киев, Украина

Британские исследователи описали участок мозга, который может быть задействован в принятии решений на основе оценки собственных поступков и результатов. Подвергая этот участок ультразвуковой стимуляции у макак, ученым удалось нарушить его активность и ухудшить принятие животными решений на основе их предварительного выбора. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances , поможет лучше понять и лечить психиатрические расстройства.

Над изучением чего работали авторы?

Чтобы сделанный выбор отвечал потребностям и ситуации, требуется понимание причин и последствий. Необходимо уметь отличать, когда что-то произошло из-за поступка или же это случайное совпадение. Например, животному будет легче приспособиться, если оно будет понимать, когда доступ к пище является положительным результатом его собственных действий, а когда просто свойством среды.

Невозможность правильно связать события приводит к искривлению восприятия и является проявлением ряда психиатрических расстройств. Так, люди с обсессивно-компульсивным расстройством могут совершать повторяющиеся действия, чтобы избежать определенной дискомфортной или угрожающей ситуации, хотя на самом деле их поведение этому не способствует, а иногда вообще не связано с ней. Например, человек может испытывать потребность мыть руки определенное количество раз или только конкретным образом, чтобы предотвратить тяжелую болезнь. Подобная ложная интерпретация результатов бывает справедлива и для зависимых людей, которые считают, что наркотик спасает их от чего-то плохого или способствует чему-то хорошему. Понимание того, как происходит нарушение причинно-следственных связей при принятии решений поможет лечить такие состояния, поэтому учёные Оксфордского университета и Университета Парижа попытались сконструировать их.

Как ученые проводили изучение?

Ученые провели исследования на четырех лабораторных макаках, находившихся в аппарате функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ), чтобы следить за их мозговой активностью. В процессе животным нужно было пройти серию задач, где от них требовалось выбрать один из двух объектов на сенсорном экране. Выбор каждого из них имел разную вероятность получения вознаграждения в виде фруктового сока. Но если увязка событий в мозге происходит нормально, то животное учится правильно определять ценность конкретного выбора, на основе чего принимает решение о последующих действиях. Например, если в прошлый раз, выбрав объект, она получила вознаграждение, то в следующий раз будет склонна снова его выбирать, а если ее выбор не дал положительного результата, то в следующий раз оно будет склонно его отклонить.

Ученые сравнивали принятие решений макаками в трех условиях, из которых два были контрольными. В одном случае животные испытывали влияние ультразвука низкой интенсивности на участке префронтальной коры с названием 47/12o, которое ранее связывали с обучением пониманию связи выбор-результат. В двух контрольных ситуациях животные либо вообще не подвергались воздействию ультразвука, либо ученые подвергали ультразвуку соседнюю к 47/12o часть префронтальной коры, ранее с исследуемым процессом не ассоциировали.

Как поступали животные вследствие ультразвуковой стимуляции?

Стимуляция участка 47/12 сделала макак менее последовательными и нарушила нормальный процесс принятия решений. Выполняя задачи, животные больше не полагались на ценность выбора, не понимая, что некоторые решения имеют больший вес и сопровождаются большими выгодами, чем другие. Таким образом, авторы указали на роль 47/12o в оценке выбора и на возможность нарушить активность этого мозгового участка с помощью неинвазивной технологии ультразвуковых волн низкой интенсивности. При этом нарушение активности соседнего участка мозга не приводило к проблемам с принятием решений.

Однако решения макак после ультразвуковой стимуляции не стали абсолютно случайными. Хотя они больше не понимали, как их поступки связаны с вознаграждением, исследование указывает, что животные все еще делали выбор на основе ценности самой среды: они были склонны повторить свой выбор, если в прошлый раз среда была оценена высоко.