Новаторско проучване хвърля нова светлина върху процеса на вземане на решения в мозъка на приматите по време на търсене на храна.
Две резус маймуни, обучени да управляват експериментална установка за получаване на храна като награда, демонстрират сложни стратегии за оптимизиране на техните печалби.
Изследването не само задълбочава разбирането ни за самостоятелни действия, но също така има значителни последици за разбирането на неврологични разстройства като болестта на Паркинсон.
Как е проведено изследването
Експериментът позволява на маймуните да се разхождат свободно в стая, оборудвана с две кутии за храна, от които могат да получат хранителни гранули чрез натискане на бутон.
По време на експеримента маймуните научават, че забавянето на натискането на бутоните ще доведе до увеличаване на броя на получените гранули.
Тази корекция на поведението се случва, когато натискането на бутон не води до награда, подтиквайки маймуните или да изчакат по-дълго, преди да опитат отново, или да се насочат към алтернативната кутия.
Какви са нивата на търпение при маймуните
Изследователите щателно записват невронната активност в предната част на мозъците на маймуните, използвайки математически модел за декодиране на очакванията за възнаграждение на маймуните въз основа на невронната активност.
Този подход позволява на екипа да предвиди със забележителна точност колко дълго маймуните резус са готови да чакат за по-голяма награда и кога ще решат да потърсят друг вариант.
"Когато започнахме експеримента, очаквахме, че нашите маймуни просто ще изберат кутията въз основа на това колко успех са имали с тази кутия преди", разказва водещият автор Неда Шахиди (Neda Shahidi), младши ръководител на изследователска група от Университета на Гьотинген и Германския център за примати в Гьотинген.
Способността на маймуните да нагаждат времето си на изчакване въз основа на предишни резултати и продължителността след последното им действие подчертава сложно ниво на стратегическо планиране.
Маймуни и награди
"След известно време обаче те се научават да обръщат внимание на времето от последното натискане на клавиша, както и на предишния си успех с тази кутия. Ако са чакали известно време, но не са получили гранули, те са чакали още повече, преди да натиснат следващия път. Но ако не са били възнаградени твърде много пъти подред след натискане на бутона, те се преместват на другата кутия. Явно бяха решили, че тази кутия с храна не си струва чакането и е по-добре да потърсят другаде", добавя Шахиди.
Това показва точно разчетен процес на вземане на решения, при който маймуните смятат, че тази кутия с храна не заслужава по-нататъшни опити след последователни невъзнаградени усилия, като вместо това избират да проучат други опции.
Характеризиране на моделите на мозъчната активност
За да анализира основните невронни процеси, изследователският екип безжично записва активността на 96 неврона в префронталния кортекс, важна област за контролиране на целенасоченото поведение.
"Но характеризирането на моделите на активност на отделните неврони не винаги разкрива цялата история, когато изучаваме сложни процеси на вземане на решения", обяснява Шахиди.
За да се справи с това, екипът разработи математически модел, който разграничава компонентите на невронната активност, корелиращи с решенията на маймуните кога да натиснат бутона и техните предишни успехи с всяка кутия.
Напредък в науката за данните
Изненадващо, моделът предоставя много точни прогнози за предстоящите действия на маймуните, включително техния избор да превключват между кутиите за храна. "Бяхме изненадани колко добре нашият модел можеше да предвиди какво ще направят маймуните през следващите няколко секунди", отбелязва Шахиди.
"Резултатите ни показват не само как развитието на технологиите за безжичен запис може да подобри разбирането ни за мозъчните механизми в сценарии на естествено движение, но и как напредъкът в науката за данните трансформира неврологията чрез извличане на изчислителните компоненти на мозъка от колективната дейност на невроните. Надяваме се, че в дългосрочен план подобен напредък ще помогне за по-добро разбиране на аномалиите в когнитивните процеси, като например самоуправление при болест на Паркинсон или самоиницииране на действия при апатия", заключава тя.
Справка: Shahidi, N., Franch, M., Parajuli, A. et al. Population coding of strategic variables during foraging in freely moving macaques. Nat Neurosci (2024). https://doi.org/10.1038/s41593-024-01575-w
Източник: Monkeys and humans quickly learn that patience is rewarding, Еarth.com
Още по темата
Животът
Враните са по-умни от маймуните, могат да разбират рекурсивни модели
Животът
Маймуните търсят закономерности, които не съществуват - точно както правят хората
Животът
Гарваните разбират концепцията за нулата като количество (видео)
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари