כל החלטה מתחילה באופן בלתי נראה.
הרבה לפני שמישהו פועל, המוח כבר קשה לעבוד באיסוף ראיות, אפשרויות שקילה ומחייב בהדרגה לבחירה. אך גם כאשר מתמודדים עם אותן ראיות, אנשים יכולים להגיע לתוצאות שונות, במיוחד כאשר ההחלטה קשה. שני נהגים שונים בתנועת שעות העומס, למשל, רואים את אותה דרך צפופה, ובכל זאת אפשר להאיץ להתמזג בעוד בלמים אחרים בזהירות.
האופן בו המוח, המורכב ממיליארדי תאים מתמחים, מקבל החלטות מפוצלות אלה, היה במידה רבה תעלומה.
כעת, ממצאים חדשים מאוניברסיטת פרינסטון, בשיתוף פעולה עם חוקרים במעבדת קולד ספרינג הארבור, אוניברסיטת סטנפורד ואוניברסיטת בוסטון, שופכים אור על האופן בו תאי מוח מגוונים מתאחדים כדי להנחות החלטה אחידה. החוקרים מצאו שלמרות שנוירונים בודדים הם בעלי תגובות מורכבות מבולבלות, פעילותם מעוצבת על ידי מבנה משותף שמנחה בסופו של דבר את המוח לעבר בחירה אחידה.
הממצאים פורסמו בכתב העת טֶבַע ב- 25 ביוני.
ניסויים קלאסיים במדעי המוח הראו כי המוח ממפה מידע חושי פשוט, כמו צורות או צלילים בסיסיים, בדרכים צפויות. מלבן שחור המסתובב בזווית של 45 מעלות יפעיל קבוצה ספציפית של תאים בקליפת המוח החזותית. עם זאת, שנה את הזווית מעט, וקבוצה אחרת נדלקת. אולם ההחלטות, במיוחד כאשר הן קשורות לפעולה, מסובכות יותר מאשר הבחנה בין צלילים או צורות שונות במקצת, מה שמקשה על החוקרים לזהות את הקוד העצבי שמנחה את קבלת ההחלטות.
כדי להתגבר על אתגר זה, צוות המחקר אימן מקאקי רזוס כדי לקבוע איזה צבע (אדום או ירוק) היה דומיננטי יותר על מסך משובץ. ניסויים קלים היו ברורים, אך מעורפלים נדרשו להתלבטות מדוקדקת. מכיוון שהקופים שקלו את בחירתם, החוקרים רשמו פעילות מתאי עצב בקליפת המוח הגבי, אזור מוח המעורב בתרגום החלטות לפעולות.
הם גילו כי נוירונים הגיבו בצורה שונה מאוד, אפילו באותו ניסוי, מה שמרמז על מידה גבוהה של "הטרוגניות" או שונות, בקוד העצבי להחלטות.
ההנחה הרווחת היא שהטרוגניות זו משקפת את הדינמיקה המורכבת הכרוכה בקוגניציה. אך באופן מפתיע, גילינו שהמורכבות לכאורה זו נובעת מעיקרון קידוד עצבי שונה מאוד. "
טטיאנה אנגל, דוקטור
כדי להסביר גיוון זה, הצוות פיתח מודל חישובי גמיש שחשף שתי תכונות קריטיות המניעות את התנהגותו של כל נוירון: 1) כוונון: מתי ולאיזה סוג החלטה נוירון נוטה להגיב; 2) דינמיקה עצבית: מיוצג על ידי "נוף פוטנציאלי" שמנחה את הפעילות.
במודל זה, עמקים בנוף מייצגים החלטה יציבה שהתקבלה. ככל שהפעילות העצבית מתרחשת, זה כמו כדור שמתגלגל על פני השטח: מדרונות תלולים יותר דוחפים את הפעילות באופן מכריע יותר לעבר בחירה.
כאשר מותאם לנתונים אמיתיים, המודל הראה כי הכוונון נותר עקבי על פני ניסויים קלים וקשים, אך צורת הנוף הפוטנציאלי השתנתה. במשימות קלות יותר, הנוף היה תלול, מה שהוביל להחלטות מהירות ובטוחות יותר. במשימות קשות יותר, השטח היה מחמיא ורגיש יותר לרעש, מה שהגדיל את הסיכוי לטעויות.
למרות שלכל נוירון הייתה תגובה אינדיבידואלית אחרת, נראה שכולם חולקים את אותו נוף פוטנציאלי בסיסי.
"תחשוב על זה כמו קבוצת גולשים היורדים הר", אמר אנגל. "כל אחד מעדיף מסלול שונה במקצת, אך כולם מעוצבים על ידי אותו שיפוע שמתחתם. באופן דומה, לכל נוירון יש העדפה ופעילות משלו, אך קבוצת התאים באופן קולקטיבי בקליפת המוח פרוטוטור יוצאת למסע מתואם ומתיישב בהדרגה למצב יציב המייצג את ההחלטה."
ההבנה כיצד נוירונים משתפים פעולה לקבלת החלטות עשויה להציע תובנה עמוקה יותר לגבי תפקוד המוח הבסיסי, וכיצד זה משתבש בהפרעות כמו סכיזופרניה או הפרעה דו קוטבית, בהן משתנים תהליכי קבלת החלטות.
עם מודל חדש ביד, אנגל ועמיתיה מתכננים כעת לחקור כיצד סוגים שונים של נוירונים, והדרכים שהם מתחברים, תורמים לכוונון המגוונים ולשלבים המובחנים של קבלת ההחלטות שהם צפו.
"כל החלטה היא ייחודית", אמר אנגל. "אבל על ידי חפירה לרמה של ניסויים יחידים ונוירונים בודדים, אנו יכולים להתחיל להבין את זה."
