Neuronski mehanizam koji stoji iza motivacije

Naše akcije su motivirane ciljevima koje želimo postići. Međutim, malo se zna o mehanizmu u našem mozgu koji nam omogućuje donošenje ispravnih odluka kako bismo postigli svoje ciljeve. Istraživači u laboratoriju Lüthi sada su identificirali slijed događaja koji se odvijaju u mozgu miša kada se miš ponaša na određeni način kako bi dobio nagradu i kako može prilagoditi svoje ponašanje kada nagrada nije onakva kakvu očekuje.

Zamislite da svaki dan idete u pekaru isključivo kako biste kupili određeni kruh. Tada saznate da se vaš omiljeni kruh više neće tamo prodavati i prestat ćete ići u tu pekaru. To se zove ponašanje usmjereno na cilj, a poznato je da amigdala – mali centar za obradu emocija u obliku badema u mozgu – sudjeluje u kontroli toga.

Do sada je istražena uloga amigdale kod miševa u takozvanom ponašanju usmjerenom na znakove, kada je vizualni ili slušni znak (npr. zvuk) signal da će se nešto dogoditi (npr. miš će dobiti malo šećera ) i natjerati miša da se ponaša na određeni način (npr. otići će na mjesto u kavezu gdje prima šećer). Međutim, nejasno je kako je amigdala uključena u ponašanje usmjereno na cilj – kada miševi rade nešto bez znakova, vlastitim tempom kako bi postigli cilj.

U studiji objavljenoj u Science, Julien Courtin, postdoktorand u skupini Andreasa Lüthija, trenirao je miševe u zadatku usmjerenom ka cilju: tijekom nekoliko dana, životinje su naučile da kada gurnu jednu polugu, dobiju kap saharoze, a kada su gurnuli drugu polugu, dobili su kap mlijeka. Nakon što su životinje postale stručnjaci za obavljanje ovih zadataka, Courtin je prilagodio eksperimentalnu postavu: dao je miševima nagradu, a da ih nije natjerao da pritisnu polugu; ili ih je natjerao da pritisnu polugu bez nagrade; ili je dopustio miševima da se natrpaju jednom od nagrada. Tijekom svih ovih različitih radnji koje su miševi izvodili, Courtin je bilježio njihovu moždanu aktivnost u amigdali i, zajedno s Yaelom Bittermanom, računalnim neuroznanstvenikom u laboratoriju Lüthi, razvio je nove analitičke metode za dešifriranje temeljnog neuronskog koda.

Stroj za predviđanje

Courtin i Bitterman, koautori studije, identificirali su različite skupine (populacije) neurona u amigdali uključene u različite aspekte ovog ciljano usmjerenog ponašanja. Na primjer, pokazali su da je određena skupina neurona bila aktivna kada je miš pritisnuo polugu 1 kako bi očekivao nagradu 1. Ali kada poluga 1 više nije bila povezana s nagradom, ova skupina neurona je izgubila svoju aktivnost. "Populacija neurona nije bila aktivna jer je miš pritisnuo polugu, već zato što je poluga bila povezana s očekivanjem nagrade", kaže Courtin. "Kako je miš naučio da više ne očekuje nagradu, ova populacija je nestala", dodaje.

Najčudnije, rezultati pokazuju da u amigdali nije predstavljena samo vrsta nagrade, njezina veličina i vjerojatnost da će se to dogoditi, već i njezina vrijednost – fleksibilan parametar koji ovisi o mnogim čimbenicima (npr. koliko je miš gladan). Amigdala šalje sve te informacije u druge regije mozga, koje ih zatim koriste za donošenje odgovarajućih odluka i prilagođavanje ponašanja prema mogućim nagradama.

Andreas Lüthi objašnjava: "Jednostavno gledajući amigdalu, Julien i Yael su mogli dobiti detaljnu sliku o nagradi koju je miš očekivao i što je trebao učiniti da bi je dobio. Amigdala daje predviđanja — ako ja to učinim, ja ću to shvatiti — i to prilagođava ova predviđanja prema promjenama. Ne postoji druga struktura mozga koja može tako precizno predvidjeti što će se dogoditi."

Ljudska relevantnost

Nalazi istraživača lako se mogu povezati s ljudskim ponašanjem. Svaki dan izvodimo stotine akcija s određenim očekivanjima na umu. U slučaju da očekivanja nisu ispunjena, prilagođavamo svoje ponašanje – radimo nešto drugačije, ili to činimo manje ili češće. Isti neuronski mehanizmi u amigdali koje je ova studija istaknula kod miševa su u osnovi ovog našeg ponašanja.

Sposobnost prilagođavanja ponašanja na temelju predviđanja ključna je za nas ljude, ali ponekad na te procese utječu negativno, na primjer kod ovisnosti, depresije, opsesivno-kompulzivnog poremećaja (OCD) ili Parkinsonove bolesti. "U takvim uvjetima, slijed ponašanja u mozgu koji smo razjasnili možda neće biti pravilno reguliran", kaže Courtin. "Ovo bi moglo postati put za klinička istraživanja, a izazov je: kako se možemo miješati u proces koji je krenuo naopako u mozgu kada se događa u tako kratkom vremenskom razdoblju?"

Izvor: Science