Cercetătorii descoperă o zonă a creierului implicată în deciziile riscante
Creierul tău calculează zilnic: să îți asumi un risc sau să rămâi în siguranță?
De exemplu, ai un rezervor de benzină aproape gol, dar suficient pentru a ajunge la timp la lucru. Te oprești și riști să întârzii? Dacă ești la cazinou și ai rămas fără bani, te oprești sau retragi mai mulți bani de la ATM? Vorbești cu un străin în parc sau stai tăcut?
Cercetătorii de la UC San Francisco și UC Berkeley au identificat locul exact din creier unde se iau astfel de decizii. Ei pot anticipa rezultatul cu o jumătate de secundă înainte ca o persoană să acționeze.
Studiul lor, publicat în Nature Neuroscience, a înregistrat activitatea cerebrală direct din cortexul orbitofrontal, o zonă situată imediat în spatele ochilor. Colaborând cu pacienți care aveau deja electrozi implantați pentru evaluarea chirurgicală a epilepsiei, echipa a descoperit două zone adiacente ale creierului care semnalează în direcții opuse, una îndemnând spre „a acționa”, cealaltă spre „a nu acționa”.
A existat o suspiciune de lungă durată că această zonă este locul unde creierul cântărește recompensa față de risc, însă nu am putut măsura acest proces în timp real în creierul uman până acum.
Edward Chang, MD, Joan și Sanford I. Weill Chair al Departamentului de Neurochirurgie la UCSF și coautor al studiului.
Această descoperire ar putea schimba modul în care medicii tratează condițiile psihice caracterizate printr-un dezechilibru între asumarea riscurilor și prudență, de la depresie și OCD la adicții și tulburări de jocuri de noroc. Pacienții cu OCD, care generează gânduri intruzive și comportamente repetitive, și cei cu depresie demonstrează o evitare excesivă. Acest tipar ar putea reflecta un dezechilibru în acest circuit neural care se manifestă în deciziile de zi cu zi.
Un joc video care citește creierul.
Studiile anterioare care analizau modul în care creierul cântărește avantajele și dezavantajele unei decizii s-au bazat în mare parte pe scanări cu rezonanță magnetică funcțională (fMRI), dar sinusurile adiacente distorsionează imaginile cortexului orbitofrontal. Clara Starkweather, MD, PhD, rezidentă în neurochirurgie la UCSF, a observat că participanții la aceste studii păreau adesea plictisiți, mai degrabă decât motivați să își asume un risc sau să primească o recompensă.
„Se adorm, și m-am gândit că nu există nicio șansă să le pese cu adevărat de ceea ce făceau,” își amintește Starkweather. „Dar apoi îi vedeam pe pacienți stând în paturile lor jucând Candy Crush, implicându-se cu adevărat.”
Această motivație intrinsecă este ceea ce și-a dorit Starkweather să simtă oamenii atunci când studiau cum iau decizii. Așadar, ea a conceput un joc video imersiv, în care participanții navighează printr-un labirint de coridoare pline de bombe pentru a ajunge la cufere strălucitoare. Fiecare coridor posibil conține numere diferite de bombe care ar putea exploda, precum și posibile rubine în interiorul cufărului.
„Există un singur punct de decizie – dacă să mergi pe fiecare coridor,” spune Starkweather.
Un război neural.
În loc să se bazeze pe fMRI pentru a studia activitatea cerebrală în timpul noului joc, Starkweather a colaborat cu pacienți care aveau electrozi implantați pentru a trata epilepsia sau condiții psihice și care au fost de acord să participe la studiul ei. Electrozii au monitorizat activitatea cerebrală la o scară temporală de milisecunde, la care se iau deciziile.
Pe măsură ce șase pacienți au jucat jocul, Starkweather a înregistrat activitatea din electrozii plasați în cortexul orbitofrontal. Ea a descoperit că o regiune situată aproape de mijlocul sprâncenei, numită sulcus orbital medial, își crește activitatea înainte ca pacienții să își asume un risc, cum ar fi să meargă pe un coridor plin de bombe. O zonă situată la aproximativ două centimetri în sus, spre lateralul sprâncenei, a avut activitate opusă. Aceasta a crescut înainte ca pacienții să evite un risc, precum să renunțe la coridorul plin de bombe. Cele două semnale s-au mișcat în exact opuse direcții, până la milisecundă.
Pentru a înțelege cum aceste două semnale ar putea produce o singură decizie, Starkweather a construit un model computerizat al interacțiunilor lor. Modelul ei a sugerat că circuitul se comporta ca un război de atracție; un semnal de pe o parte ar crește în timp ce celălalt scădea, și viceversa, cu un semnal în cele din urmă câștigând.
În cazul deciziilor ușoare, cum ar fi un coridor plin de comori și fără bombe, semnalul „mergi pentru asta” câștiga aproape instantaneu. În cazul deciziilor mai dificile, cu un amestec mai echilibrat de risc și recompensă, cele două semnale oscilează de mai multe ori înainte de a ajunge la un răspuns final. Folosind doar modelul activității cerebrale, cercetătorii puteau anticipa în ce direcție se va decide pacientul înainte de a se mișca.
„Cele mai multe modele de luare a deciziilor presupun că creierul acumulează treptat dovezi până când trece un prag, ca un dial care se rotește încet,” a declarat Robert Knight, MD, profesor de psihologie și neuroștiințe la UC Berkeley și coautor al studiului. Knight a colaborat cu Starkweather la modelarea computațională în timpul anului de rezidență în care a efectuat cercetări în laboratorul său. „Ceea ce am observat în schimb a fost mai degrabă ca un comutator care se comută între două extreme până când unul se menține.”
Decizii mai precise în tratamentele psihiatrice.
Înclinația cuiva de a-și asuma riscuri sau de a le evita cu totul este esențială pentru mai multe condiții psihice. Persoanele cu depresie, anxietate și OCD tind să fie evitante; persoanele cu adicții sau tulburări de jocuri de noroc tind să își asume riscuri nesănătoase. Stimulația cerebrală pentru aceste condiții vizează deja cortexul orbitofrontal, însă zona este extinsă, iar efectele tratamentului sunt inconsistente. Cunoașterea zonelor mai mici care influențează comportamentul ar putea face această stimulare mult mai specifică și eficientă.
Într-un studiu asociat la UCSF condus de Andrew Moses Lee, MD, PhD, și Andrew Krystal, MD, cercetătorii au stimulat fibrele cerebrale care se conectează la aceeași zonă pe care Starkweather a demonstrat că influențează evitarea. Acest tratament ar putea ajuta un pacient cu OCD sever, rezistent la tratament, să ia decizii mai echilibrate în timp real – o diferență care ar putea fi captată prin performanța din jocul lui Starkweather.
„În prezent, psihiatria se bazează în mare parte pe întrebarea oamenilor cum se simt,” a spus Starkweather. „Vreau să oferim ceva mai obiectiv: o semnătură reală
