Podejmowanie decyzji a aktywność neuronalna mózgu

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda, na podstawie przeprowadzonych 3 eksperymentów i badań porównawczych, opracowali specjalny system, który może obrazować neuronowy proces podejmowania decyzji w czasie rzeczywistym, zwracający jednocześnie uwagę na możliwości oddziaływania czynników zewnętrznych względem definitywnych wyborów.

Z adaptacyjnego punktu widzenia podejmowanie decyzji stanowi jedną z ważniejszych umiejętności, która wymaga między innymi: zdolności do integrowania i przetwarzania informacji sensorycznych, ukierunkowania osobistych motywacji czy wiedzy odnoszącej się do potencjalnych konsekwencji, wynikających z podjętej opcji działania*. W trakcie decydowania się na dalsze czytanie tego artykułu możesz parę razy zmienić zdanie, czy na pewno jest on na tyle wartościowy, by przeznaczyć na niego swój czas. Dla obserwatora zaistniałej sytuacji samo istnienie Twoich wewnętrznych rozważań będzie czymś oczywistym, jednakże najprawdopodobniej nieodgadnionym, dopóki nie zostanie całkowicie uzewnętrznione.

Z powodu podkreślonych wyżej niejasności przedstawione zjawisko zostało zbadane przez naukowców z Uniwersytetu Stanforda, uwzględniając przy tym możliwości związane z aktywnością neuronalną. W rezultacie grupa badaczy opracowała system odczytujący i dekodujący aktywność komórek mózgowych małp. Na bazie serii eksperymentów ujawniono zależności oddziałujące na proces podejmowania decyzji w czasie rzeczywistym.

Małpy wyposażone w implanty neuronowe miały za zadanie oglądać filmy przedstawiające poruszające się kropki. Wizualizacje trwały mniej niż 2 sekundy, a małpy zgłaszały swoje decyzje o tym, czy kropki poruszają się w prawo, czy w lewo. Za każdą poprawną odpowiedź otrzymywały nagrodę w postaci soku. Podczas tych krótkich chwil zdołano zaobserwować nieoczywisty proces decyzyjny odbywający się za pośrednictwem połączeń neuronalnych. Następnie zaprojektowano algorytm, który pomógł w odszyfrowaniu przez obserwatorów ostatecznej decyzji małpy na długo przed jakimkolwiek ruchem ręki, czyli przed podjętą przez nią decyzją o kierunku kropek.

Laboratorium w Stanfordzie ma zamiar kontynuować eksperymenty, lecz z udziałem ludzi posiadających różne dysfunkcje układu nerwowego, którzy używają tych samych implantów zastosowanych w badaniu na małpach. Ponadto naukowcy podkreślają, że zaprojektowany system może pomóc w wykryciu aktywności neuronalnej podczas badania uwagi, emocji czy pamięci roboczej.

*Proces podejmowania decyzji jest zjawiskiem niezwykle złożonym. Mając to na uwadze, poleca się następujący artykuł: M. Jaracz, A. Borkowska: Podejmowanie decyzji w świetle badań neurobiologicznych i teorii psychologicznych. „Psychiatria” 2010, nr 2 (7), s. 68-74.

Źródło: D. Peixoto, J. R. Verhein, R. Kiani, J. C. Kao, P. Nuyujukian, C. Chandrasekaran, J. Brown, S. Fong, S. I. Ryu, K. V. Shenoy, W. T. Newsome: Decoding and perturbing decision states in real time. „Nature” 2021/sciencedaily.com