Как пенальти решается в мозге

By Александр Бойко No comments

soccer
                Кредит: CC0 Public Domain

Пенальти на Чемпионате мира по футболу. Все смотрят на лучшего нападающего команды. Он должен сделать решающий удар, желательно мимо вратаря. Нападающий должен решить, следует ли стремиться к правому или левому углу цели. В своем мозгу он планирует оба варианта, прежде чем принять решение. Если положение вратаря указывает на то, что в решающий момент он прыгнет вправо, нападающий выработает временное предпочтение при планировании движения в левый угол. Но как эта тенденция повлияет на окончательное решение, если вратарь меняет свое положение прямо перед ударом? Будет ли нападающий все еще стрелять влево? И как этот процесс контролируется на уровне нервных клеток?
                                                                                       

Нейробиологи из Немецкого центра приматов (DPZ) — Институт исследования приматов Лейбница в Геттингене исследовали эти вопросы в исследовании с макаками-резусами. Они смогли показать, что два разных типа нервных клеток в одной и той же области мозга отвечают за процесс принятия решений. Предварительная тенденция к плану действий влияет на окончательное решение, и взвешивание обоих вариантов уже видно на уровне нейронов. Поэтому нападающий, скорее всего, будет стрелять влево, даже если вратарь внезапно изменит свою позу, и пенальти может не сработать ( eLife).

Ученые обучили двух макак-резусов выполнять задачи на экране. В то же время была измерена активность нервных клеток в их мозге. Круглые сигналы появились на сенсорном экране, к которому должны прикоснуться обезьяны. Круги появились справа или слева, вверху или внизу экрана. Место, где они появились, было случайным, но обезьяны получили подсказку в виде маленьких стрелок, где мог появиться следующий сигнал. Например, если бы была большая фиолетовая стрелка, указывающая налево, и небольшая синяя стрелка, указывающая вправо, более вероятно, что сигнал появится слева. Однако это ожидание время от времени нарушалось из-за сигнала, появляющегося точно в противоположном ранее указанном направлении, или из-за обоих сигналов, появляющихся одновременно справа и слева, которые затем можно было свободно выбирать.

Исследователи заметили, что у обезьян развивалась тенденция к направлению, указанному ранее показанными стрелками. Если сигнал появился на ожидаемой стороне, они правильно и быстро решили задачу. Если, вопреки ожиданиям, сигнал появился на противоположной стороне, время реакции увеличилось, и обезьяны допустили больше ошибок. Если у животных был свободный выбор, они предпочитали в большинстве случаев те сигналы, которые появлялись на ранее указанной стороне, даже если обе возможности объективно считались эквивалентными.

«Предварительная тенденция к действию влияет на последующие решения, даже если факты меняются между тем», — говорит Лалита Сурья-Арунрой, первый автор исследования. «Несмотря на то, что у обезьян был свободный выбор, они выбрали свой предварительный план действий. У нападающего перед воротами похожая ситуация. Он видит, что вратарь хочет прыгнуть вправо, и сначала планирует левый угол. Даже если в последний момент вратарь займет нейтральную позицию, в большинстве случаев он сохранит это направление, и штрафной удар может быть перехвачен. «

На уровне нервных клеток ученые также смогли сделать новое открытие: принятие решений и взвешивание между несколькими альтернативными действиями отображаются как двойной процесс на уровне нейронов. Два разных типа нервных клеток ответственны за это. Первая группа отвечает за кодирование предпочтительной цели. Пока нет тенденции, они не активны, они запускаются только тогда, когда возникает предпочтение для действия. Чем сильнее тенденция к этому варианту, тем активнее становятся клетки. Вторая группа нервных клеток показывает все данные альтернативы с самого начала. Решено, какой из вариантов действий исключен. Нервные клетки, которые кодируют непривлекательный вариант, тем сильнее подавляются, чем меньше рассматривается вариант. В соответствии с принципом «выбор за исключением» остается лучший вариант выбора.

«Тот факт, что две разные нервные клетки в одной и той же области мозга отвечают за процесс принятия решений, является новым открытием этого исследования», — говорит Александр Гейл, руководитель сенсомоторной исследовательской группы в DPZ, а также автор изучение. «Планирование в мозге, таким образом, контролируется двойным процессом, который отражает сильную тенденцию к действию, а также все другие возможности, которые могут быть устранены одна за другой по принципу» выбор за исключением «. Таким образом, мозг позволяет нам сбалансированные и гибкие решения. Нападающий перед воротой, несмотря на свое первое предпочтение, таким образом, может не сразу исключить другой угол ворот в качестве опции, может изменить направление удара в последний момент и, таким образом, возможно, еще забить гол. «/p>

Добавить комментарий