Нові дослідження ідентифікують мозкові клітини, які допомагають нам вчитися, спостерігаючи за іншими

З дитинства ми вчимося, спостерігаючи за іншими людьми, і нові дослідження визначили окремі нейрони, які підтримують це спостережне навчання.

Опубліковано в Природні комунікації, дослідження, проведене дослідниками з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та Каліфорнійського технологічного інституту, може надати вченим краще розуміння того, як мозок збивається в таких умовах, як порушення навчання та соціальний тривожний розлад.

У подальшій знахідці дослідницька група також виявила, що нейрони в тому ж регіоні спрацьовують у відповідь schadenfreude - задоволення бачити, як хтось інший робить помилку або програє гру.

"Навчальне спостереження є наріжним каменем для нашої здатності змінювати поведінку", - сказав старший автор доктор Іцхак Фрід, професор нейрохірургії та психіатрії в Медичній школі Девіда Геффена UCLA та Інститут нейрології та поведінки людини Семеля. "В природі людини хотіти вчитися на чужих помилках, а не робити власні".

"Здатність швидко вчитися у інших може дати людям критичну перевагу над іншими видами", - додав провідний автор доктор Майкл Хілл, колишній вчений UCLA та Caltech, який зараз базується у Швейцарському національному науковому фонді. "Навичка також сприяє тому, що хтось відчуває, що він або вона є членом однієї культури проти іншої".

До дослідження Фрід імплантував електроди всередину мозку людям з епілепсією, які проходили лікування в UCLA - стандартній медичній процедурі, яка застосовується для виявлення походження епілептичних нападів до операції.

Потім дослідники за допомогою електродів реєстрували активність окремих нейронів у мозку 10 людей, які грали в картову гру.

Гравцям було наказано витягнути карту з однієї з двох колод. Одна колода включала 70 відсотків виграшних карт, тоді як інша колода містила лише 30 відсотків виграшних карт. Кожна людина по черзі вибирала карти самостійно, а потім спостерігала, як два інших гравця витягали карти з тих самих колод.

Вчившись на результатах власного вибору та вибору інших гравців, учасники швидко скинули нуль на колоду, що містить кращі карти.

Дослідницька група з подивом виявила, що окремі нейрони, що знаходяться в глибині лобової частки, реагували, коли пацієнт міркував, чи будуть вони або їх опоненти вибирати виграшну карту. Дослідники пояснили, що цей регіон, який називається передньою зоною кори, відіграє важливу роль у таких функціях високого рівня, як прийняття рішень, очікування винагород, соціальна взаємодія та емоції.

"Швидкість стрільби окремих нейронів змінювалася відповідно до того, що очікував пацієнт", - сказав Хілл. “Наприклад, виграли чи програли їхні суперники? Ті ж клітини також змінили свою реакцію після того, як пацієнт виявив, чи передбачували їх прогноз, відображаючи процес їх навчання ".

Отримані дані дозволяють припустити, що окремі нервові клітини в мозку людини використовували деталі, зібрані шляхом спостереження за іншими гравцями, щоб підрахувати, з якої колоди вибрати карту далі, зазначають дослідники.

"Передня поясна кора виконує роль головного виконавця в процесі прийняття рішень людиною, однак ми мало знаємо про нейрональну апаратуру на цьому рівні", - сказав Фрід, який також є професором нейрохірургії на медичному факультеті Саклера в Тель-Авівському університеті.

На думку дослідників, висновки допоможуть вченим краще зрозуміти організацію нейронів у передній порожнистій корі та саме те, що вони роблять.

Фрід і Хілл припускають, що активна стимуляція нейронів у передній порожнистій корі може впливати на поведінку людини та мати можливі переваги для людей, які борються з труднощами у навчанні або важко читають соціальні сигнали.

Дослідники відзначили, що осередки в тому ж регіоні енергійно стріляли щоразу, коли людина перемагала або інші гравці програвали, і зменшували свою активність, коли людина програвала або інші гравці вигравали.

«Хоча, очевидно, ми точно не знаємо, що саме кодують ці нейрони, захоплююче бачити щось подібне schadenfreude що відображається в діяльності окремих нейронів в мозку людини », - сказав Хілл.

Джерело: Каліфорнійський університет, Лос-Анджелес