Mózg każdego ssaka codziennie podejmuje ogromną liczbę decyzji. Każda z nich niesie za sobą określone konsekwencje, od których zależy dalsze postępowanie i dokonywanie kolejnych wyborów. Naukowcy z John Hopkins University School of Medicine postanowili sprawdzić, która dokładnie część mózgu odpowiada za przechowywanie tego konkretnego rodzaju wspomnień.
“Dowiedzenie się, gdzie i jak długo mózgi zwierząt przechowują informacje o wcześniejszych decyzjach może pomóc nam w szerszym zrozumieniu modeli podejmowania decyzji – mówi dr Jeremiah Cohen, współautor badania”
Wyniki badań z ostatniego dziesięciolecia pozwoliły zawęzić obszar poszukiwań do kory przedczołowej. Naukowcy monitorowali więc aktywność tego regionu mózgu u myszy, które musiały wybierać między dwoma poidełkami. Były one sterowane przez komputer, który losowo włączał i wyłączał przepływ wody w każdym z nich tak, że w danej chwili aktywna była tylko jedna rurka. W ten sposób zwierzęta nie mogły być pewne, z którego poidełka będą mogły się tym razem napić. Musiały więc przeanalizować swoje ostatnie decyzje i dokonać wyboru.
Zgodnie z oczekiwaniami badaczy, zwierzęta częściej wybierały te rurki, które były uruchamiane częściej. Jednak od czasu do czasu próbowały lizać także te wyłączone. Kiedy dokonywano zmiany, one również dostosowywały się do nowych warunków. Naukowcy odkryli także, że czas podejmowania decyzji wynosił u nich nie więcej niż pół minuty.
Do mózgów myszy podłączone były mikroelektrody, które pozwalały na monitorowanie potencjałów czynnościowych, które obejmowały błony komórkowe co najmniej 3000 neuronów w obrębie kory przedczołowej. Szybkość ich uruchamiania się reprezentuje bowiem aktywność poznawczą pozwalającą dokonać wyboru. Bazowy wskaźnik potencjału czynnościowego tych neuronów wynosi 2-10 impulsów na sekundę. Jednakże zaobserwowano, że gdy zwierzęta myślą o podjęciu decyzji, wzrasta on do 20 impulsów na sekundę niemal w 80% wszystkich komórek nerwowych kory przedczołowej. Co więcej, im dłużej mysz zastanawia się nad wyborem, tym szybciej wartość ta zmniejsza się, by po upływie 15 sekund osiągnąć poziom bazowy.
“Możliwe, że myszy zapominają, jak cenne jest dane środowisko – mówi dr Cohen. – Te dane dają nam wgląd w sposób, w jaki neurony przechowują wspomnienia oparte na decyzjach. Nie tylko możemy zobaczyć, że występują zmiany w szybkości wyzwalania potencjału czynnościowego, ale także możemy je ilościowo określić.”
Naukowcy zaobserwowali również, w którym regionie mózgu myszy rozpoczyna się cały proces. Odkryli bowiem zwiększenie intensywności sygnalizacji w grzbietowo-przyśrodkowej części prążkowia należącego do jąder podstawnych – obszaru związanego z ruchem. Obecnie zespół planuje wykonanie dalszych badań, aby dowiedzieć się w jaki sposób neurony kory przedczołowej łączą się z innymi obszarami mózgu, które kontrolują poruszanie się. Informacje te prawdopodobnie mogłyby rzucić światło na to, jak zwierzęta – w tym ludzie – uczą się na podstawie osobistych doświadczeń.
