Повреждения префронтальной коры раскрывают стратегии мозга по отсроченному удовлетворению
Вы стоите на автобусной остановке, ожидая машину, которая, кажется, никогда не приедет. Сначала вы надеетесь, что она приедет в любую секунду. Но по мере того, как минуты медленно тянутся, закрадываются сомнения. Стоит ли вам продолжать ждать или разумнее пойти пешком или вызвать машину?
«Это классическая дилемма. «Вы продолжаете верить, что автобус уже в пути, или сокращаете свои потери и переключаетесь на что-то другое?» — спрашивает Джо Кейбл, психолог из Школы искусств и наук Пенсильванского университета. Вопрос не только в том, хватит ли у вас терпения ждать, говорит он. «Речь идет о понимании того, когда стоит придерживаться чего-то, а когда сокращение своих потерь — лучший выбор».
Кейбл проводит параллели с двумя конкурирующими идеями об упорстве: бестселлером профессора Пенсильванского университета Анджелы Дакворт «Твердость характера», в котором отстаивается ценность упорства, и книгой «Бросай» выпускницы Пенсильванского университета Энни Дьюк, в которой исследуется мудрость понимания того, когда следует отпустить.
В статье, опубликованной в журнале The Journal of Neuroscience , Кейбл, его коллега Джо Макгуайр из Бостонского университета и группа исследователей изучают нейронные основы, которые противоречат решению человека упорствовать или сдаться, «и то, как исполнительная функция мозга помогает нам решать, когда подождать или уйти».
Исследование рассматривает людей с повреждениями различных частей префронтальной коры, отвечающей за принятие управленческих решений, и показывает, как мозг оценивает неопределенность и направляет эти мгновенные решения.
Эти результаты могут иметь значение для понимания и потенциального лечения таких состояний, как тревожность, депрессия, злоупотребление психоактивными веществами и наркотическая зависимость, которые часто подразумевают измененную обработку вознаграждения и настойчивое поведение.
Уроки, извлеченные из игры ожидания
Кейбл и его команда исследовали, как различные области лобной коры влияют на решения продолжать или прекратить, используя задачу, разработанную для имитации реальных дилемм. В ходе эксперимента участники решали, когда «обналичить» монеты, которые со временем становились дороже. Некоторые монеты созревали быстро, а другие требовали более длительного ожидания, в зависимости от условий задачи.
«Мы хотели создать ситуацию, в которой настойчивость иногда окупается, а иногда — нет», — говорит Кейбл.
В условиях высокой персистенции (HP) время созревания было равномерно распределено, поэтому оптимальным было всегда ждать, пока монета не достигнет своего максимального значения. В условиях ограниченной персистенции время созревания следовало распределению с тяжелым хвостом, что означало, что если монета не созревала в течение первых нескольких секунд, лучше было прекратить ожидание. Участникам не рассказывали об этих распределениях, что заставляло их учиться на собственном опыте.
В их исследовании приняли участие 18 контрольных лиц и 31 участник с поражениями мозга, сгруппированные по пораженным областям их лобной коры. Группы поражения включали людей с повреждением вентромедиальной префронтальной коры (vmPFC), дорсомедиальной префронтальной коры (dmPFC) или передней островковой доли (AI) и группу «фронтального контроля» с поражениями в других областях лобной коры. Сравнивая эти группы, исследователи стремились определить конкретные вклады различных областей мозга в настойчивость и отказ от курения.
«Изучая людей с этими специфическими поражениями, мы смогли напрямую проверить, как различные части мозга влияют на настойчивость и отказ от курения», — говорит Камилла ван Ген, первый автор исследования и кандидат наук в лаборатории Kable.
Команда обнаружила, что участники с повреждением vmPFC в целом ждали меньше, особенно в условиях HP, где настойчивость была оптимальной стратегией.
«Похоже, vmPFC играет решающую роль в оценке субъективной ценности ожидания», — говорит ван Гин. «Повреждение этой области не просто снижает терпение; оно фундаментально меняет то, как люди оценивают, стоит ли вообще проявлять настойчивость».
Однако участники с поражениями в dmPFC или AI показали иную картину нарушений, говорит Кейбл. Они ждали примерно одинаковое количество времени в обоих условиях, не различая ситуации, где настойчивость была выгодна, и те, где она не была выгодна.
«Это был не просто вопрос самоконтроля », — говорит Кейбл. «Эти участники не могли корректировать свои стратегии на основе обратной связи от окружающей среды, особенно на основе опыта, когда отказ от курения был лучшим решением».
Ван Гин также использовал вычислительную модель для дальнейшего анализа этих процессов принятия решений, который показал, что у группы vmPFC была более низкая исходная готовность ждать, в то время как группа dmPFC/AI с трудом извлекала уроки из попыток бросить курить.
Динамичные отношения с вознаграждениями
«Речь идет не только о самоконтроле или импульсивности; речь идет о том, как наш мозг оценивает ценность и адаптируется в режиме реального времени, чтобы решить, когда ожидание окупается», — говорит ван Ген.
Одним из удивительных открытий стало то, что люди с поражениями в латеральной префронтальной коре, области, часто связанной с самоконтролем, действовали так же хорошо, как и здоровые контрольные группы. Этот результат предполагает, что, хотя vmPFC помогает определить базовое значение ожидания, а dmPFC и AI способствуют обучению на основе обратной связи, латеральная префронтальная кора может не играть такой важной роли в настойчивости, как считалось ранее.
«Мы часто думаем, что настойчивость — это хорошо, а отказ — это неудача», — говорит ван Геен. «Но на самом деле это две стороны одной медали. Оба варианта требуют сложных умственных расчетов, и оба могут быть правильным выбором в зависимости от ситуации».
В дальнейшем исследователи переключают внимание на такие нейротрансмиттеры, как дофамин и серотонин, чтобы лучше понять, как эти системы влияют на настойчивость.
«Мы завершили исследование, в котором участники принимали препараты, усиливающие эти системы, чтобы увидеть, как это влияет на их готовность ждать», — говорит Кейбл. «Предварительные результаты показывают, что серотонин играет особенно интересную роль, но мы все еще работаем над данными».
Дальнейшие исследования также будут сосредоточены на взаимодействии областей мозга и нейромедиаторных систем.
«Влияют ли эти системы друг на друга или действуют независимо? Это один из главных вопросов, над которым мы сейчас работаем», — говорит Кейбл.