Область мозга побуждающая к мотивации


Хотя мотивация, по-видимому, играет ключевую роль в обучении и многих других аспектах поведения, действительно ли она является важной в получении знаний и наград? В недавнем исследовании, проведенном в Университете Дьюка, группа исследователей обнаружила, что смутно понятная область мозга необходима для координирования вашей работы и поддержания вашей мотивации во время учебы называется задней поясной корой (PCC). Открытие было опубликовано в журнале Нейрон.

Изучение и запоминание

Сара Хейлброннер, аспирант из Университета Дьюка, задала вопрос о том, активно ли PCC ослабляет когнитивные характеристики, позволяя уму блуждать — или он контролирует и пытается повысить производительность? Чтобы понять роль PCC в процессе обучения, она разработала эксперимент с двумя макаками-резусов. После установки электродов в мозг обезьян, импульсы получаемые из электродов смогли «отобразить» активность отдельных нейронов в их мозгах. Хейльброннер обучила их задаче, которая может быть описана как игра в видеоигры глазами. Обезьянам ежедневно, показывалась серия фотографий, отмеченных точками в верхнем левом и нижнем правом углах. Путем проб и ошибок, обезьяны узнали какая из целевых точек на каждой фотографии даст награду, — шприц наполненный вкусным соком, если они переместят свой взгляд на правильную точку.

Ежедневно обезьяны просматривали до 12 фотографий Йеллоустоунского Национального Парка и Гранд-Каньона. Каждый день некоторые из просмотренных ранее фотографий были знакомы обезьянам и сулили им легкую награду, в то время как другие были совершенно новыми. Чтобы создать разницу между высокой и низкой наградой, Хейльброннер давала больше сока, когда обезьяны правильно идентифицировали целевые точки на одних фотографиях и меньше сока, если на других. Между тем, она и ее коллеги наблюдали за деятельностью десятков нейронов в мозгу обезьян, когда они перемещали свои взгляды вокруг точек, особенно внимательно следя за действиями после правильных и неправильных ответов.

Хейльброннер и ее исследовательская группа предположили, что PCC будет наиболее активным до того, как будет совершен выбор, если его роль — активно ослабить производительность. Тем не менее, нейроны в PCC активизировались и после обратной связи, продолжая активность, иногда до следующего изображения. Реакция нейронов в PCC была сильнейшей, когда обезьянам нужно было узнать что-то новое, особенно когда они совершали ошибки или не получали достаточного вознаграждения, для сохранения их мотивации. Это говорит о том, что PCC не ослабляет производительность или позволяет разуму блуждать — совершенно наоборот.

Затем исследователи вводили лекарство, которое временно нарушало функцию PCC, в то время как обезьяны выполняли свои задачи. Когда область мозга становиться неактивной, то обезьяны помнят то, что они узнали ранее, независимо от размера вознаграждения, и они могли даже узнать что-то новое, когда им была предложена большая награда. Однако, обезьяны не смогли узнать что-то новое, когда награды были небольшими. «Возможно, это не стоило того», — предположила Хейлброннер.

Если роль PCC заключается в том, чтобы позволить разуму блуждать, уменьшая производительность, обезьяны должны были улучшить выполнение своей задачи при введении препарата, но тест показал противоположные результаты.

«Это исследование говорит нам, что для отслеживания эффективности и поддержания мотивации во время обучения, требуется функциональный PCC, особенно когда проблемы вызывают сложности», — заявил Майкл Платт, директор и руководитель этого исследования Института Дьюка для Науки о Мозге. Хейлброннер пришла к выводу, что PCC работает во время выполнения когнитивной задачи и выделяет большее количество ресурсов для решения сложной задачи. Хотя ее исследование имеет изначальную важность и самобытность, увеличение информации о функционировании PCC особенно необходимо, потому что этот регион мозга является одним из первых, который ухудшается у пациентов с болезнью Альцгеймера (AD).

Задняя поясная кора

«Это своего рода взаимосвязь для нескольких систем», — продолжает Хейлброннер, которая теперь работает докторантом в области нейроанатомии в университете Рочестера. Примечательно, что нарушения в PCC были связаны с болезнью; функциональные исследования нейровизуализации показали взаимосвязь между аномалиями в этом регионе и проявлениями шизофрении, аутизма, депрессии, старения, расстройством гиперактивности, дефицита внимания и болезнью Альцгеймера. «По мере того, как эта область начинает ухудшаться, люди начинают демонстрировать ранние признаки когнитивного упадка — проблемы, связанные с обучением и запоминанием предметов, частыми потерями вещей, планированием проблем, которые, в конечном счете, проявляются как откровенное слабоумие», — рассказала Платт в пресс-релизе.

Фактически, исследователи выявили отложение амилоидов и снижение метаболизма в отделе PCC, при начальных стадиях развития болезни Альцгеймера. Чтобы лучше понять образцы атрофии в мозге, европейские ученые сравнили сингуляцию кортикальных нейронов 10-ти возрастных и половых групп, с 10-тью пациентами, страдающими ранними семейными симптомами Альцгеймера. Исследователи обнаружили, что все четыре полостные области были значительно меньше у пациентов с болезнью Альцгеймера: ростральная передняя поясная извилина (на 22,5% меньше), хвостовая передняя поясная извилина (на 20,7% меньше), задняя поясничная извилина (на 44,1% меньше) , и ретроспленальная кора (на 21,5% меньше).

«Атрофия в заднем поясном регионе была значительно выше, чем в других поясничных регионах, что указывает на более высокую уязвимость для этого региона при проявлении семейного Альцгеймера», — пишут авторы в своем опубликованном исследовании. Таким образом, больше знаний о PCC может принести награды не только тем исследователям, которые интересуются обучением, мотивацией и памятью, но и тем ученым, которые изучают болезнь Альцгеймера.

Комментариев нет

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *