Нейробиологи из RIKEN обнаружили влияние различных областей префронтальной коры головного мозга макак на изменчивость времени, необходимого им для выполнения задач, требующих быстрого принятия решений. Эта информация может помочь в адаптации реабилитации для людей с травмами префронтальной коры головного мозга.

Нам часто приходится выполнять задачи, требующие принятия быстрых решений в быстрой последовательности. Время, необходимое для выполнения каждой отдельной задачи , довольно постоянно для молодого человека, но для человека постарше оно может значительно варьироваться между задачами.

«Здоровые молодые люди, как правило, демонстрируют стабильно высокую производительность при выполнении этих задач», — объясняет Кейджи Танака из Центра науки о мозге RIKEN. «Но с возрастом она становится более непостоянной — иногда вы справляетесь хорошо, а иногда плохо. Эта изменчивость происходит в течение короткого периода в несколько минут».

Это качество имеет важные последствия для повседневной жизни. Например, его можно использовать для прогнозирования уровня смертности пожилых людей от всех причин. «Это также ключевой вопрос для общества», — говорит Танака. «Мы хотим, чтобы сотрудники были последовательны».

Но причина изменчивости изучена не очень хорошо. Считается, что в этом замешана префронтальная кора — область мозга, отвечающая за многие из наших высших когнитивных функций. «Это показатель, который ухудшается с возрастом, а также с повреждением мозга , особенно префронтальной коры», — отмечает Танака. «Но кроме этого мало что известно».

Последствия выборочных поражений мозга для поведенческой изменчивости в ошибочных пробах. a–f) Коэффициент изменчивости времени реакции (RT-COV) показан в правильных (cC) и ошибочных (cE) пробах. Кредит: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-023-44341-5
Чтобы выяснить, какое влияние оказывают различные области префронтальной коры на изменчивость, Танака и двое его коллег провели эксперименты на 21 макаке . Их работа опубликована в журнале Nature Communications .

Они обучили обезьян выполнять задания, включающие выбор стимула, который имеет либо тот же цвет, либо ту же форму, что и целевой стимул. Чтобы усложнить задачу для обезьян, исследователи поменяли правила (тот же цвет или та же форма) на полпути.

Затем группа ученых повредила или нанесла вред различным областям префронтальной коры и наблюдала, как это влияет на результаты обезьян в тестах.

Они обнаружили, что вариабельность времени реакции снижалась при поражении одной области ( передней поясной извилины ), в то время как она увеличивалась при поражении другой области ( орбитофронтальной коры ). Повреждения в двух других префронтальных областях (фронтальнополярной коре и среднедорсолатеральной префронтальной коре) оказывали незначительное влияние на вариабельность времени реакции.

По словам Танаки , эти результаты дают ценную информацию о том, как работают различные части префронтальной коры во время принятия решений.