Điều gì đang diễn ra trong não khi chúng ta lên kế hoạch?

Khi dừng lại để suy nghĩ trước khi đưa ra một quyết định quan trọng, chúng ta có thể tưởng tượng ra kết quả tiềm ẩn của những lựa chọn khác nhau mà chúng ta có thể thực hiện. Mặc dù "mô phỏng tinh thần" này là trọng tâm trong cách chúng ta lập kế hoạch và đưa ra quyết định trong cuộc sống hàng ngày, nhưng cách thức hoạt động của bộ não để thực hiện điều này vẫn chưa được hiểu rõ.

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế hiện đã phát hiện ra các cơ chế thần kinh được sử dụng trong việc lập kế hoạch. Kết quả của nó, được công bố trên tạp chí Nature Neuroscience , cho thấy rằng sự tương tác giữa vỏ não trước trán và vùng hải mã cho phép chúng ta tưởng tượng ra kết quả trong tương lai để hướng dẫn các quyết định của mình.

Marcelo Mattar, trợ lý giáo sư tại Khoa Tâm lý học của Đại học New York và là một trong những tác giả của bài báo, giải thích: “Vỏ não trước trán hoạt động như một ‘bộ mô phỏng’, kiểm tra tinh thần các hành động có thể xảy ra bằng cách sử dụng bản đồ nhận thức được lưu trữ ở vùng hải mã”. "Nghiên cứu này làm sáng tỏ các cơ chế thần kinh và nhận thức của việc lập kế hoạch - thành phần cốt lõi của cả trí thông minh của con người và động vật. Sự hiểu biết sâu sắc hơn về các cơ chế não này cuối cùng có thể cải thiện việc điều trị các rối loạn ảnh hưởng đến khả năng ra quyết định."

Vai trò của cả vỏ não trước trán - được sử dụng trong việc lập kế hoạch và ra quyết định - và vùng hải mã - được sử dụng trong việc hình thành và lưu trữ trí nhớ - đã được xác định từ lâu. Tuy nhiên, nhiệm vụ cụ thể của họ trong việc ra quyết định có chủ ý , tức là những loại quyết định đòi hỏi chúng ta phải suy nghĩ trước khi hành động, lại chưa rõ ràng.

Để làm sáng tỏ các cơ chế thần kinh của việc lập kế hoạch, Mattar và các đồng nghiệp của ông – Kristopher Jensen, nhà khoa học thần kinh tính toán tại Đại học College London, và Guillaume Hennequin, giáo sư khoa học thần kinh tính toán tại Đại học Cambridge – đã phát triển một mô hình tính toán để dự đoán hoạt động của não trong quá trình lập kế hoạch. lập kế hoạch. Sau đó, họ phân tích dữ liệu từ cả người và chuột trong phòng thí nghiệm* để xác nhận tính hợp lệ của mô hình - mạng thần kinh tái phát (RNN), học các mẫu dựa trên thông tin đến.

Mô hình này đã tính đến kiến ​​thức hiện có về lập kế hoạch và bổ sung thêm các lớp phức tạp mới, bao gồm cả "các hành động tưởng tượng", từ đó nắm bắt cách thức ra quyết định liên quan đến việc cân nhắc tác động của các lựa chọn tiềm năng -- tương tự như cách một người chơi cờ hình dung các chuỗi nước đi trước khi quyết định thực hiện. một. Những mô phỏng tinh thần này về tương lai tiềm năng, được mô hình hóa dưới dạng tương tác giữa vỏ não trước trán và vùng hải mã, cho phép chúng ta nhanh chóng thích nghi với môi trường mới, chẳng hạn như đi đường vòng sau khi nhận thấy đường bị chặn.

Các nhà khoa học đã xác nhận mô hình tính toán này bằng cách sử dụng cả dữ liệu hành vi và dữ liệu thần kinh. Để đánh giá khả năng dự đoán hành vi của mô hình , các nhà khoa học đã tiến hành một thí nghiệm mới đo lường cách con người định hướng trong mê cung trực tuyến trên màn hình máy tính và họ phải suy nghĩ trong bao lâu trước mỗi bước. Để xác thực các dự đoán của mô hình về vai trò của vùng hải mã trong việc lập kế hoạch, họ đã phân tích các bản ghi thần kinh từ loài gặm nhấm đang điều hướng một mê cung vật lý được cấu hình giống như trong thí nghiệm trên người. Bằng cách giao nhiệm vụ tương tự cho con người và chuột, các nhà nghiên cứu có thể rút ra sự tương đồng giữa dữ liệu hành vi và thần kinh - một khía cạnh đặc biệt sáng tạo của nghiên cứu này.

Kết quả thí nghiệm phù hợp với mô hình tính toán, cho thấy sự tương tác phức tạp giữa vỏ não trước trán và vùng hải mã. Trong các thí nghiệm trên người, hoạt động não của người tham gia phản ánh nhiều thời gian hơn để suy nghĩ trước khi hành động trong việc định hướng mê cung. Trong các thí nghiệm với chuột thí nghiệm, phản ứng thần kinh của động vật khi di chuyển qua mê cung giống với mô phỏng của mô hình.

Mattar nhận xét: “Nhìn chung, công việc này cung cấp kiến ​​thức nền tảng về cách các mạch não này cho phép chúng ta suy nghĩ trước khi hành động để đưa ra quyết định tốt hơn”. "Ngoài ra, một phương pháp trong đó cả người và động vật tham gia thí nghiệm cũng như RNN đều được huấn luyện để thực hiện cùng một nhiệm vụ mang lại một cách sáng tạo và mang tính nền tảng để hiểu rõ hơn về hành vi."

*Các nhà nghiên cứu sinh lý thần kinh của Đại học California, Berkeley John Widolski và David Foster đã cung cấp dữ liệu thần kinh lấy từ các thí nghiệm với chuột thí nghiệm được sử dụng trong phân tích của bài báo.

Nguồn Đại học New York