Как вознаграждение влияет на внимание у людей
Вы когда-нибудь замечали, как животные инстинктивно выбирают самые спелые плоды на дереве? Это поведение, направленное на поиск наиболее выгодного варианта, даёт захватывающий взгляд на работу мозга. Животные не только фокусируют своё внимание на наиболее выгодной цели (месте нахождения самого спелого плода), но и быстро принимают решение действовать, исходя из этой информации. Примечательно, что поведенческие и нейронные механизмы, лежащие в основе этого процесса, изучены относительно недостаточно.
Шридхаран Девараджан, доцент Центра нейронауки Индийского института науки (IISc), и его аспирантка Анкита Сенгупта взялись за исследование влияния ожидания вознаграждения на внимание. Их исследование в области биологии PLOS предлагает новый взгляд на этот сложный процесс.
Учёные давно знают, что обещание вознаграждения направляет и диктует поведение. Люди быстрее замечают изменения и реагируют быстрее и точнее, когда ожидают вознаграждения.
Многие предыдущие исследования изучали, как ожидание вознаграждения влияет на внимание и принятие решений. Однако им не удалось определить, управляются ли эти процессы одними и теми же или разными областями и процессами в мозге.
Чтобы устранить этот пробел, Шридхаран и Сенгупта разработали эксперимент, чтобы изучить, как ожидание награды влияет на два ключевых компонента внимания: чувствительность (способность визуально определить самый спелый плод) и предвзятость (решение действовать, чтобы выбрать самый спелый плод). Исследователям часто сложно разделить влияние награды на чувствительность и предвзятость.
Команда Шридарана провела эксперименты с 24 участниками, каждый из которых выполнял когнитивное задание, состоящее из двух частей . Первая часть проверяла влияние вознаграждения на чувствительность. Участник смотрел на экран с двумя пятнами Габора (гладкие чёрно-белые полосы, используемые в исследованиях внимания), по одному с каждой стороны экрана.
После очень короткой паузы (200 миллисекунд) патчи начинают мерцать, и ориентация одного из них (или обоих) может измениться. Участники должны сообщить, если они заметили изменение в одном из двух патчей. За каждый эксперимент, в котором они правильно сообщали об изменении, они получали денежное вознаграждение.
Вот тут-то задача и стала интереснее. Исследователи стратегически подстроили систему вознаграждений: количество баллов было фиксированным с одной стороны, тогда как с другой стороны оно варьировалось; другими словами, оно могло быть больше или меньше фиксированного значения.
Участники осознают это во время выполнения задания на основе полученных баллов, что побуждает их сосредоточиться и быть более чувствительными к незначительным изменениям в той части, которая принесет им большую награду.
Во второй части проверялось влияние вознаграждения на смещение. Единственное отличие в данном случае заключалось в том, что баллы за ответ «Да» (решение о том, что изменение произошло) относительно баллов за ответ «Нет» (решение об отсутствии изменений) варьировались с одной стороны; как и раньше, это вознаграждение могло быть выше или ниже фиксированного значения. В этом случае участники были склонны выбирать вариант «Да», когда он был более выгодным, чем вариант «Нет», и наоборот.
Во время выполнения заданий исследователи измеряли движения глаз и активность мозга участников, а также количественно оценивали два компонента внимания.
В первом задании, где проверялась чувствительность, участники были более внимательны, а их взгляд был направлен в сторону, связанную с большим вознаграждением.
«Однако их склонность к принятию решений не изменилась, что указывает на то, что в этом задании модулировалась только чувствительность», — объясняет Шридхаран. Более того, хорошо известные мозговые сигналы внимания, включая электрические реакции и колебания, сигнализировали о более высокой чувствительности.
Во второй части задания, где проверялась предвзятость, исследователи заметили, что участники с большей вероятностью (предвзято) выбирали вариант (да/нет) с более высоким ожидаемым вознаграждением.
Но во время этого задания исследователи с удивлением обнаружили, что ни один из взглядов участников или паттернов работы мозга не соответствовал паттернам, связанным с вниманием. «Неожиданно изменение предубеждения не привело к появлению каких-либо сигнатур, характерных для центров внимания в мозге», — говорит Сенгупта.
Результаты исследования впервые показывают, что чувствительность и предвзятость могут регулироваться разными нейронными механизмами, каждый из которых по-разному настраивается в предвкушении вознаграждения. Более того, хотя чувствительность, по-видимому, тесно связана с сенсорными центрами внимания, предвзятость может быть ещё более тесно связана с центрами принятия решений в мозге.
Исследование также имеет практическое значение для понимания того, как мы учимся и принимаем решения в жизни.
«Исследования, подобные нашему, помогут разработать задачи для понимания склонности людей к риску в условиях неопределённости вознаграждения. Результаты могут помочь в разработке методов лечения зависимостей, таких как азартные игры, которые предполагают сложное взаимодействие вознаграждения, внимания и импульсивных решений», — добавляет Шридхаран.