Hvilken retning snur du hodet først når du krysser veien? Denne avgjørelsen avhenger av hvor du er. En fotgjenger i USA snur hodet til venstre, mens en fotgjenger i Storbritannia snur hodet til høyre. En gruppe forskere ved Columbias Zuckermann Institute undersøkte hvordan mus bruker konteksten sin når de tar beslutninger. Funnene deres peker på en ny region i hjernen for denne prosessen: Anterior lateral motor cortex (ALM). Denne regionen var tidligere fremtredende i planlegging av bevegelser.
Denne oppdagelsen, publisert i tidsskriftet "Neuron", gir et nytt perspektiv på hjernens beslutningsprosess. Fleksibel beslutningstaking er et kritisk verktøy for å forstå miljøet vårt; Det lar oss reagere forskjellig på den samme informasjonen ved å ta konteksten i betraktning.
Nevrovitenskapsmann Michael Shadlen, en av forfatterne av artikkelen, nevner at "kontekstavhengig beslutningstaking" er den grunnleggende byggesteinen av menneskelige kognitive funksjoner på høyt nivå: "I studien observerte vi denne funksjonen i det motoriske området av musehjernen. Den bringer oss nærmere forståelsen av hjerneceller og nevrale nettverk."
En annen forfatter , Zheng Wu, gjør følgende vurdering om emnet: "Hvis en person står ubehagelig nær meg på en øde gate, kan jeg vurdere å stikke av i det øyeblikket." "Men hvis denne situasjonen skjer i en overfylt gate, vil jeg ikke føler deg i fare. Å handle eller ikke avgjøres av konteksten jeg er i. Med andre ord, det er grunner bak mine valg."
For å forklare hvordan hjernen oppnår kontekstavhengig plastisitet, undersøkte forskere hjerneregioner som er involvert i prosessering og integrering av sensorisk informasjon. Det kritiske området var imidlertid ALM-regionen i den motoriske cortex. Basert på den tilgjengelige informasjonen designet forskerne et nytt eksperiment der musen kunne ta fleksible beslutninger ved å bruke tungen og luktesystemene. Følgelig ble musen først utsatt for en enkelt lukt. Musen måtte huske denne lukten fordi forskerne blåste en ny lukt på den. Hvis begge luktene var like, måtte musen ta vann fra røret til venstre. Hvis det var annerledes, måtte han gå til røret til høyre.
Inneholder slike "forsinket matching"-oppgaver Tidligere studier indikerer at musen vil bestemme retningen med veiledning av hjerneregionene som er ansvarlige for lukt. Hjerneaktivitetsregistreringer oppnådd i studien bekreftet også denne mekanismen. Angående emnet, Dr. Shadlen sier at når musen lukter den andre duften, har de relevante områdene i hjernen svaret på spørsmålet om hvor den vil gå: "Alt du trenger å gjøre er å svare på spørsmålet om musen vil gå til venstre eller høyre før motoriske områder av hjernen."
Hvis det var tilfellet, det andre. De motoriske områdene spilte ingen rolle før musen kjente lukten og kunne avgjøre om de to luktene var like eller forskjellige. Dr. Wu utviklet en fin test for å måle denne spådommen. Den ville deaktivere musenes ALM-region til like før den andre lukten og aktivere den akkurat i tide.
I følge standardvisningen skulle ikke musen ha blitt påvirket av denne manipulasjonen så lenge luktregionen var ikke grep inn. Vi grep imidlertid inn under oppdraget i stedet.
Dr. Shadlen
Våre resultater tyder på at vi må revurdere hva hjernen gjør for ALM for å løse spørsmålet om to lukter samsvarer og deretter bestemme hvilken retning vi skal gå.
Dr. Wu
ALM var en region kjent for å være involvert i luktoppfatning. Dr. Mens han undersøkte cellene i dette området nøye, oppdaget Wu en ny celle lokalisert nær hjerneoverflaten som reagerer på den første frykten. Denne cellen beholdt informasjonen til den luktet den andre duften. Overfor dette uventede resultatet henvendte forskerteamet seg til den teoretiske nevrovitenskapsmannen Ashok Litwin-Kumar for å utforske flere potensielle mekanismer som kunne forklare rollen til ALM: Han måtte informere . Men dataene fortalte oss en annen historie; Den første lukten fungerte som en kontekstuell pekepinn, slik at ALM kunne bestemme hvilken vei musen ville gå som svar på den andre lukten.
Dagens funn er viktige ettersom de fokuserer på ALM slik at forskere kan få en bredere forståelse av hjernens funksjon som helhet.
Til syvende og sist avslører de grunnleggende prinsipper som forklarer enkel atferd. Vi ønsker å blande. Disse viktige resultatene gir oss imidlertid innsikt i kognitive funksjoner på høyere nivå. Et viktig skritt mot dette målet kan tas ved å samle informasjon om nevroner, kretsløp og atferd ved å bruke språkene i biologi og matematikk. Studien fremhever løftet om denne strategien
Dr. Shadlen
Les: 0
