Вчені довели негативний вплив ультразвуку на префронтальну кору мозку мавп

11:23 21 грудня Київ, Україна

Британські дослідники описали ділянку мозку, яка може бути задіяна у прийнятті рішень на основі оцінки власних вчинків та результатів. Піддаючи цю ділянку ультразвуковій стимуляції у макак, ученим вдалося порушити її активність та погіршити прийняття тваринами рішень на основі їхнього попереднього вибору. Дослідження, опубліковане в журналі Science Advances, допоможе краще зрозуміти та лікувати психіатричні розлади.

Над вивченням чого працювали автори?

Щоб зроблений вибір відповідав потребам та ситуації, потрібно розуміння причин та наслідків. Необхідно вміти відрізняти, коли щось сталося через вчинок або це випадковий збіг. Наприклад, тварині буде легше пристосуватися, якщо вона розумітиме, коли доступ до їжі є позитивним результатом її власних дій, а коли просто властивістю середовища.

Неможливість правильно пов'язати події призводить до викривлення сприйняття і є проявом психіатричних розладів. Так, люди з обсесивно-компульсивним розладом можуть вчиняти повторювані дії, щоб уникнути певної дискомфортної чи загрозливої ситуації, хоча насправді їхня поведінка цьому не сприяє, а іноді взагалі не пов'язана з нею. Наприклад, людина може відчувати потребу мити руки певну кількість разів або лише конкретним чином, щоб запобігти тяжкій хворобі. Подібна хибна інтерпретація результатів буває справедливою і для залежних людей, які вважають, що наркотик рятує їх від чогось поганого або сприяє чомусь хорошому. Розуміння того, як відбувається порушення причинно-наслідкових зв'язків при прийнятті рішень, допоможе лікувати такі стани, тому вчені Оксфордського університету та Університету Парижа спробували сконструювати їх.

Як вчені проводили вивчення?

Вчені провели дослідження на чотирьох лабораторних макаках, що знаходилися в апараті функціональної магнітно-резонансної томографії (МРТ), щоб стежити за їхньою мозковою активністю. У процесі тваринам потрібно було пройти серію завдань, де від них потрібно вибрати один з двох об'єктів на сенсорному екрані. Вибір кожної з них мав різну можливість отримання винагороди у вигляді фруктового соку. Але якщо ув'язування подій у мозку відбувається нормально, то тварина вчиться правильно визначати цінність конкретного вибору, на основі чого приймає рішення про подальші дії. Наприклад, якщо минулого разу, обравши об'єкт, вона отримала винагороду, то наступного разу буде схильна знову її вибирати, а якщо її вибір не дав позитивного результату, то наступного разу вона схильна буде його відхилити.

Вчені порівнювали прийняття рішень макаками за трьох умов, з яких дві були контрольними. В одному випадку тварини зазнавали впливу ультразвуку низької інтенсивності на ділянці префронтальної кори з назвою 47/12o, яку раніше пов'язували з навчанням розумінню зв'язку вибір-результат. У двох контрольних ситуаціях тварини або взагалі не піддавалися впливу ультразвуку, або вчені піддавали ультразвуку сусідню до 47/12o частину префронтальної кори, раніше з досліджуваним процесом не асоціювали.

Як чинили тварини внаслідок ультразвукової стимуляції?

Стимуляція ділянки 47/12 зробила макак менш послідовними та порушила нормальний процес прийняття рішень. Виконуючи завдання, тварини більше не покладалися на цінність вибору, не розуміючи, що деякі рішення мають більшу вагу та супроводжуються більшими вигодами, ніж інші. Таким чином, автори вказали на роль 47/12o в оцінці вибору і можливість порушити активність цієї мозкової ділянки за допомогою неінвазивної технології ультразвукових хвиль низької інтенсивності. При цьому порушення активності сусідньої ділянки мозку не призводило до проблем із прийняттям рішень.

Проте рішення макак після ультразвукової стимуляції не стали абсолютно випадковими. Хоча вони більше не розуміли, як їхні вчинки пов'язані з винагородою, дослідження вказує, що тварини все ще робили вибір на основі цінності самого середовища: вони були схильні повторити свій вибір, якщо минулого разу середовище було оцінено високо.