Выбор того, какую рубашку купить, что заказать на обед или пойти ли с крепким красным вином или более светлым белым, включает в себя присвоение значений опциям. Маленькая структура мозга играет центральную роль во многих решениях, подобных этому, которые мы принимаем каждый день. Но неясно, как ограниченное количество нейронов в этой небольшой части мозга может поддерживать неограниченное количество вариантов выбора.
Теперь, изучая, как макаки выбирают сокосодержащие напитки, исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи обнаружил, что некоторые нейроны орбитофронтальной коры (OFC) присваивают значение опциям, в то время как другие нейроны связаны с принятием окончательного решения. Все эти нейроны могут перестраиваться, чтобы принимать разные решения при изменении обстоятельств.
Исследователи сообщают о своих выводах 9 мая в журнале Nature Neuroscience.
В предыдущем исследовании Камилло Падоа-Скиоппа, доктор философии, доцент нейробиологии и старший научный сотрудник исследования, идентифицировал различные группы клеток в OFC.
"Когда мы выбираем между яблоком и бананом, некоторые нейроны присваивают значение яблоку, некоторые нейроны присваивают значение банану, а другие нейроны представляют результат выбора," он сказал. "Взятые вместе, эти разные группы клеток, кажется, образуют нейронную цепь, которая генерирует экономические решения."
В этом исследовании исследователи изучили, как реорганизуется эта нейронная цепь, когда решения принимаются в разных обстоятельствах.
Во время экспериментов Падоа-Скиоппа и первый автор Цзюэ Се, аспирант лаборатории Падоа-Скиоппа, использовали дюжину различных сокосодержащих напитков. На каждой дегустации макаки выбирали между двумя разными напитками. Впоследствии они выбрали между двумя другими сокосодержащими напитками.
"Животное сначала может выбрать между виноградным соком и яблочным соком, а некоторые нейроны будут представлять ценность виноградного сока," сказал Се. "Позже животное могло выбирать между пуншем из киви и персиковым соком, и те же нейроны, которые приписали значение виноградному соку, впоследствии будут назначать значение пуншу из киви. Это означает, что не существует таких вещей, как ячейка виноградного сока или ячейка яблочного сока. Нейроны становятся ассоциированными с одним из вариантов, доступных в любой момент времени."
Добавил Падоа-Скиоппа, который также является доцентом экономики и биомедицинской инженерии: "Подумайте о выборе, который мы делаем в данный день – между едой, смотреть телевизор или читать книгу или между разными инвестициями в наши пенсионные фонды. Некоторые клетки орбитофронтальной коры приписывают значения отдельным вариантам, а другие клетки представляют результат выбора. Нейроны, которые присваивают значение отдельным опциям, называются ячейками предложения-ценности. Но если мы выбираем между разными продуктами, ячейка стоимости предложения может представлять ценность жареного цыпленка, тогда как если мы выбираем между разными финансовыми инвестициями, одна и та же ячейка стоимости предложения может представлять стоимость взаимного фонда."
По словам исследователей, хотя отдельные нейроны меняют карту, чтобы представить ценность различных вариантов, общая организация нейронной цепи остается стабильной.
"В нашем исследовании функциональная роль каждого нейрона осталась прежней," сказал Се. "Ячейки ценности предложения всегда представляли ценность одного из вариантов, в то время как нейроны, представляющие результат выбора, всегда представляли результат выбора, независимо от того, какие сокосодержащие напитки были задействованы в принятии решения."
Исследователи также отметили, что два нейрона, связанные с одним и тем же напитком из сока в первом наборе решений макак, также были связаны с одним и тем же напитком из сока во втором наборе вариантов выбора.
"Если мы посмотрим на отдельные клетки, нейроны очень гибкие," сказал Падоа-Скиоппа. "Однако, если мы рассмотрим всю сеть, схема принятия решений очень устойчива. Такое сочетание стабильности схемы и гибкости нейронов позволяет одной и той же области мозга принимать решения между любыми двумя товарами."