Джон О\’Доэрти из Калифорнийского технологического института пытается понять, как человеческий мозг принимает решения: как он собирает данные об окружающей среде и своем собственном влиянии на эту среду, а затем применяет эту информацию для принятия решений.

Исследователи в его лаборатории изучают субъектов, чтобы выяснить, как мозг обучается на основе положительной и отрицательной обратной связи, и почему некоторые мозги обучаются легче и эффективнее, чем другие. «Это очень простой тип обучения, сохраняющийся у большинства видов животных», — говорит О\’Доэрти, профессор нейробиологии принятия решений имени Флетчера Джонса.

«Мы считаем, что люди учатся через то, что называется ошибкой прогнозирования : разницу между тем, что вы ожидаете получить, и тем, что вы получаете на самом деле», — объясняет О\’Доэрти. «Если между ними есть большое расхождение, у вас будет большая ошибка прогнозирования, а это значит, что вам нужно обновить свое обучение, чтобы в следующий раз вы могли делать лучшие, более точные прогнозы».

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Journal of Neuroscience , лаборатория О\’Доэрти набрала выборку из 40 игроков, включая 20 «проблемных» игроков, чьи ответы на опросники указывали на симптомы, связанные с расстройством, связанным с азартными играми, и 20 «любителей» азартных игр, чьи ответы таковыми не являлись.

Люди, которые уже проходили или проходили лечение от игровой зависимости, были исключены из исследуемой популяции, чтобы гарантировать, что исследование не выявит измененные процессы обучения из-за этого лечения. Исследование также исключило людей, которые никогда не играли в азартные игры, чтобы выявить различия в принятии решений между проблемными и рекреационными игроками, не вводя другие переменные, такие как склонность к азартным играм как таковая.

Каждая из двух групп выполнила простую задачу принятия решений, находясь в сканере функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). При одном условии участникам была предоставлена ​​возможность в ходе нескольких испытаний разработать стратегии, которые позволили бы им увеличить размер получаемого ими денежного вознаграждения.

В другом условии участникам было поручено учиться на потерях, чтобы корректировать свое поведение, чтобы гарантировать меньшие, а не большие потери. Успешные участники быстро обновляют свои ошибки прогнозирования, чтобы достичь наилучших результатов.

«Существуют части мозга, которые обучаются медленнее. Это означает, что обновления после ошибок прогнозирования происходят реже, и обучение происходит постепенно с течением времени», — говорит О\’Доэрти.

Соавтор Киёхито Иигая, доцент кафедры нейробиологии Колумбийского университета и бывший постдок в лаборатории О\’Доэрти, объясняет: «Медленное обучение полезно, когда дела идут медленно, потому что оно дает нам точные прогнозы того, что произойдет. Но медленное обучение плохо, когда дела внезапно меняются» — как, по-видимому, и в случае с азартными играми.

Однако Иигая предупреждает: «Быстрое обучение — это не всегда то, что нужно. Когда все относительно стабильно, быстрое обучение создает слишком много шума, поэтому баланс быстрого и медленного обучения очень важен».

«Мы предполагаем, что в нормальных условиях быстрое и медленное обучение происходят параллельно, и их сочетание, баланс между ними, и есть то, что формирует общее поведение человека», — говорит О\’Доэрти. «Мы изучаем эти закономерности, чтобы понять, можем ли мы охарактеризовать различия между людьми, которые могут быть связаны с их восприимчивостью к различным психическим расстройствам».

Во многих отношениях поведение проблемных и рекреационных игроков было схожим, и, согласно сканированию фМРТ, оба типа субъектов использовали одни и те же области мозга. Однако, что примечательно, проблемные игроки больше полагались на медленные процессы обучения в принятии решений в условиях обучения на проигрышах, чем рекреационные игроки.

Поскольку проблемные игроки не обновляли свои решения достаточно быстро при следовании проигрышной стратегии, они были менее способны предотвратить будущие потери, которых можно было бы избежать.

У проблемных игроков активность мозга во время проигрыша была повышена в области, известной как передняя поясная кора , которая, как было обнаружено, связана с медленной интеграцией информации во времени, и в области мозга, называемой островковой корой, которая отслеживает ошибки прогнозирования для медленного обучения во время проигрыша и которая, как было показано, играет потенциально огромную роль в расстройствах, связанных с употреблением психоактивных веществ в целом.

«Активация этих участков мозга у проблемных игроков не будет исчерпывающей историей о том, что происходит с проблемной игрой, потому что любое расстройство, подобное этому, вероятно, очень сложное», — говорит О\’Доэрти. «Вероятно, существуют также различия между отдельными проблемными игроками . Это то, что необходимо будет выяснить в будущих исследованиях с большим количеством участников».

О\’Доэрти надеется повторить текущий дизайн исследования с другими расстройствами мозга, такими как депрессия или обсессивно-компульсивное расстройство. «Большая картина для вычислительной психиатрии заключается в том, чтобы начать понимать дисфункцию с точки зрения точных вычислительных механизмов, которые мы можем видеть действующими в мозге. Возможно, тогда мы сможем сопоставить эти конкретные механизмы с определенными нейронными цепями, которые потенциально можно модулировать с помощью методов стимуляции мозга или фармакологических вмешательств».