Бежать или биться: нейробиологи выявили две области мозга, которые принимают окончательное решение

Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Калифорнийского университета в Беркли выявили точный участок мозга, где формируется итоговое решение о готовности пойти на риск или проявить осторожность. Зафиксировав активность двух соседних нейронных кластеров, нейробиологи смогли считывать окончательный выбор человека за полсекунды до совершения физического действия. Результаты исследовательской работы, опубликованные в журнале Nature Neuroscience, имеют прикладное значение для лечения расстройств, связанных с нарушением баланса между осторожностью и импульсивностью — от клинической депрессии до лудомании.

Для изучения механики выбора исследовательская группа наблюдала за пациентами с имплантированными внутричерепными электродами. Медицинская процедура проводилась для подготовки к хирургическому лечению эпилепсии, но эти же датчики позволили напрямую регистрировать активность нейронов в реальном времени.

Внимание исследователей было направлено на орбитофронтальную кору — область, расположенную в лобных долях непосредственно за глазами. Аппаратные системы фиксировали электрические сигналы в момент, когда участники принимали решения, сопряженные с риском.

Анализ показал наличие двух соседних зон внутри орбитофронтальной коры, генерирующих противоположные импульсы. Один участок инициирует сигнал к рискованному действию, второй направлен на отказ от риска и сохранение безопасности. Итоговое поведение человека зависело от того, какая из двух областей проявляла большую электрическую активность. Декодирование этих паттернов позволило ученым прогнозировать финальное решение пациента за 500 миллисекунд до его фактической реализации.

По словам соавтора исследования, заведующего кафедрой нейрохирургии Калифорнийского университета Эдварда Чанга, научное сообщество давно предполагало, что орбитофронтальная кора отвечает за сопоставление потенциального риска и награды. Однако до данного эксперимента не существовало технической возможности измерить этот когнитивный процесс в человеческом мозге в момент его протекания.

Результаты исследования предлагают физиологическое объяснение ряду состояний. Пациенты с депрессией и обсессивно-компульсивным расстройством (ОКР) демонстрируют чрезмерное избегание рисков из-за доминирования тормозящего сигнала. При химических зависимостях и игромании фиксируется обратный перекос — перманентная гиперактивность зоны, инициирующей риск. Детализация работы этого контура позволит в будущем разработать методы точечной нейромодуляции для восстановления баланса.

Источник: eurekalert.org