تصمیم گیری در مغز – و تأثیرگذاری بر نتایج
در طول تصمیم گیری برای ادامه خواندن این مقاله، ممکن است چندین بار نظر خود را تغییر دهید. در حالی که انتخاب نهایی شما برای یک ناظر واضح خواهد بود. شما به پیمایش و خواندن ادامه می دهید. یا ممکن است روی مقاله دیگری کلیک کنید. هر گونه مشورت داخلی که در این مسیر داشتید به احتمال زیاد برای هر کسی غیر از شما قابل درک نخواهد بود. این تردید مخفیانه کانون تحقیقاتی است که در 20 ژانویه در Nature توسط محققان دانشگاه استنفورد منتشر شد که به مطالعه نحوه انعکاس تفکرات شناختی در فعالیت عصبی می پردازند.
مقدمه
وقتی باید تصمیم بزرگی بگیرید، آیا زمان روز تفاوتی در توانایی های شما ایجاد می کند؟ آیا هوش و ذکاوت شما در اول صبح، یا شاید بعد از اینکه وقت کافی برای نوشیدن چند فنجان قهوه داشتید، در تصمیم گیری از همه بهتر است؟ یا، اگر بیشتر اهل شب نشینی هستید، شاید در نیمه شب تمام تلاش خود را بکنید.
پایگاه‌های اطلاعاتی عظیم بازی‌های شطرنج به محققان این امکان را می‌دهد تا تغییرات دنیای واقعی را در تصمیم‌گیری در تمام ساعات روز بررسی کنند.
تیم تحقیقاتی شامل ماریا جولیانا لئونه، همکار فوق دکترا بود. فردی که در سال 1999 عنوان استاد بین‌المللی زن در شطرنج را به دست آورد. او و همکارانش، دریافتند که به نظر می‌رسد توانایی‌های تصمیم‌گیری در طول روز در نوسان است. در ابتدا کندتر اما دقیق تر است. و در اواخر روز تصمیمات ناگهانی و با دقت کمتر گرفته می شد.
به گفته محققان، شطرنج در مقایسه با سایر حوزه های تصمیم گیری، مزایای تحقیقاتی متعددی دارد.
کیفیت شطرنج بازان از طریق یک سیستم رتبه بندی استاندارد تعیین می شود. بازی آنلاین اجازه می دهد تا هر حرکت و تصمیم در یک بازی بر اساس معیارهای استاندارد تجزیه و تحلیل شود.
وقتی صحبت از رفتار و زمان روز به میان می‌آید، تفاوت‌های فردی در ریتم‌های شبانه‌روزی، که کرونوتایپ نامیده می‌شوند مطرح می شود. تفاوت در اینکه افراد ترجیح می‌دهند چه زمان به خواب بروند و چه زمانی از خواب بیدار می‌شوند، نقش دارند. به افرادی که ترجیح می دهند تا دیروقت بیدار بمانند “جغد” و به افرادی که ترجیح می دهند زود بیدار شوند “چکاوک” می گویند.
افراد دیگر جایی در وسط هستند. نشان داده شده است که کرونوتایپ ها بر طیف گسترده ای از رفتارها تأثیر می گذارند. یک مطالعه منتشر شده در Psychological Science نشان می‌دهد که افراد صبحگاهی، در صبح رفتار های اخلاقی‌تر دارند. در حالی که افراد شبانگاهی در عصرها اخلاقی‌تر از دیگران رفتار می‌کنند.
فرضیه دانشمندان
این فرضیه را مطرح کردند که “بازیکنان نوسانات شبانه روزی در سرعت و دقت تصمیمات را نشان می دهند. اینها نشان دهنده تغییرات روزانه است که به کرنوتیپ های خاص بستگی دارد.” به این معنی که افراد صبحگاهی، در صبح بهترین بازی را دارند. در حالی که شبانگاهی ها، در عصر بهترین بازی را انجام می دهند.
داده‌های شطرنج از سرور رایگان اینترنت شطرنج (FICS)، با بیش از 400000 کاربر ثبت‌شده، به دست آمد. همه کاربران ثبت نام شده دارای یک رتبه بندی مهارت استاندارد هستند که پس از هر بازی به روز می شود. محققان نمونه هایی از بازیکنانی را که حداقل 2000 بازی انجام داده بودند، انتخاب کردند. از حدود 100 شرکت‌کننده خواسته شد منطقه زمانی و سن خود را یادداشت کنند. همچنین یک پرسشنامه صبحگاهی-عصری (MEQ) را تکمیل کنند که نشان‌دهنده ترجیحات صبح یا عصر است. بازیکنان همچنین یک پرسشنامه کوتاه در مورد روال خواب روزانه، عادات غذایی و زمان بیداری تکمیل کردند.
روش انجام پژوهش
به‌عنوان گروه کنترل، محققان بازی‌هایی را از 14 رایانه که به‌طور منظم در FICS بازی می‌کنند، وارد کردند. زیرا «انتظار نمی‌رود رایانه‌ها در فرآیند تصمیم‌گیری نوسانات روزانه داشته باشند». محققان توانستند با در نظر گرفتن تجزیه و تحلیل هر موقعیت با استفاده از یک موتور شطرنج منبع باز به نام Stockfish، امتیاز «کیفیت» را برای هر حرکت بازی هر شرکت کننده محاسبه کنند.
نتایج
نشان داد که فعالیت بازی شطرنج همراه با زمان بندی بازیکن دنبال می شود. افراد صبحگاهی، در صبح بازی های بیشتری انجام می دادند و جغدها بیشتر در عصر بازی می کردند. با این حال، به نظر نمی رسد که کرونوتایپ تأثیر قابل توجهی بر عملکرد بازی داشته باشد. صرف نظر از زمان بندی بازیکنان، محققان یک الگوی ثابت در کیفیت تصمیم گیری و زمان روز مشاهده کردند.
محققان گفتند:
“ما دریافتیم که بازیکنان خط مشی تصمیم گیری خود را در طول روز تغییر دادند. بازیکنان با پیشرفت روز سریعتر و با دقت کمتری تصمیم می گیرند. و در اوایل بعدازظهر به سطح بالایی می رسند.” “این تاثیر برای همه بازیکنان بدون توجه به کرونوتیپ آنها مشاهده شد. نشان می دهد تغییرات در زمان تصمیم گیری عمدتاً بر اساس زمان روز تعیین می شود.” یعنی زمانی از روز وجود نداشت که بازیکنان به طور قطعی تصمیم گیرندگان کارآمدی باشند.
در عوض، داده‌ها نشان می‌دهند که بازیکن استراتژی‌های تصمیم‌گیری کمی متفاوت را بسته به زمان روز به کار می‌گیرد. در واقع، در طول صبح، بازیکنان یک خط مشی پیشگیری را اتخاذ می‌کنند. آهسته‌تر و دقیق‌تر بازی می‌کنند (مثل اینکه با حریفان سطح بالاتر بازی می‌کنند). در طول عصر، آنها یک سیاست مخاطره‌آمیز (ترفیع) را اتخاذ می‌کنند. در آن تصمیم‌ها سریعتر اما دقیق‌تر هستند.
رمزگشایی فعالیت سلول های مغزی
دانشمندان و مهندسان سیستمی ابداع کردند که فعالیت سلول‌های مغز میمون‌ها را می‌خواند و رمزگشایی می‌کند. از حیوانات خواسته می‌شود تشخیص دهند که آیا انیمیشنی از نقاط متحرک کمی به چپ یا راست تغییر می‌کند. این سیستم با موفقیت فرآیند تصمیم‌گیری مداوم میمون‌ها را در زمان واقعی نشان داد.
“من فقط به رد فعالیت رمزگشایی شده روی صفحه نگاه می‌کردم. نمی‌دانستم نقطه‌ها به کدام سمت حرکت می‌کنند یا میمون در حال انجام چه کاری است. و می‌توانم به مدیر آزمایشگاه بگویم، او درست انتخاب می‌کند. دیوگو پیکسوتو، محقق سابق فوق دکترا در نوروبیولوژی و یکی از نویسندگان مقاله، به یاد می آورد چند ثانیه قبل از اینکه میمون حرکت را برای گزارش همان انتخاب آغاز کند. من 80 تا 90 درصد مواقع آن را درست انجام می‌دهم. و این واقعاً کارآمد بودن این کار را ثابت می‌کند.»
آزمایش بعدی
در آزمایش‌های بعدی، محققان حتی توانستند از طریق دستکاری‌های ناخودآگاه حرکت نقطه‌ای بر تصمیمات نهایی میمون‌ها تأثیر بگذارند. اساساً، بیشتر شناخت ما ناشی از فعالیت عصبی مداوم است که آشکارا در رفتار منعکس نمی‌شود. بنابراین آنچه در مورد این تحقیق هیجان‌انگیز است این است که نشان داده‌ایم اکنون می‌توانیم برخی از این حالات عصبی پنهان و درونی را شناسایی و تفسیر کنیم.»
یک تصمیم در یک زمان
مطالعات علوم اعصاب درباره تصمیم‌گیری عموماً شامل تخمین میانگین فعالیت جمعیت سلول‌های مغز در صدها آزمایش بوده است. اما این فرآیند پیچیدگی‌های یک تصمیم واحد و این واقعیت را نادیده می‌گیرد که هر نمونه از تصمیم‌گیری کمی متفاوت است. عوامل بی‌شماری که در انتخاب شما برای خواندن این مقاله امروز تأثیر می‌گذارند با عواملی که در صورت تصمیم‌گیری مشابه روی شما تأثیر می‌گذارند متفاوت است. «شناخت واقعاً پیچیده است. هنگامی که در یک سری آزمایش‌ها میانگین می‌گیرید، جزئیات مهمی در مورد اینکه چگونه به برداشت‌هایمان می‌رسیم و چگونه انتخاب می‌کنیم را از دست می‌دهید».
برای این آزمایش‌ها، به میمون‌ها یک ایمپلنت عصبی به اندازه یک ناخن انگشت کوچک وصل شد. که فعالیت 100 تا 200 نورون منفرد را در هر 10 میلی‌ثانیه گزارش می‌داد. محققان این ایمپلنت را در قشر پیش حرکتی پشتی و قشر حرکتی اولیه قرار دادند. زیرا در تحقیقات قبلی دریافتند که سیگنال‌های عصبی از این نواحی مغز تصمیمات حیوانات و اعتماد آنها به این تصمیم‌ها را منتقل می‌کنند.
روش مطالعه
هر ویدیو از نقاط متحرک منحصربه‌فرد بود. کمتر از دو ثانیه طول کشید، و میمون‌ها تصمیمات خود را در مورد اینکه آیا نقطه‌ها به سمت راست یا چپ حرکت می‌کردند، تنها زمانی که از آنها خواسته شد، گزارش دادند. پاسخ صحیحی که در زمان درست داده می‌شد، یک جایزه دریافت می‌کرد. میمون ها با فشار دادن دکمه راست یا چپ روی نمایشگر به وضوح انتخاب خود را نشان دادند.
با این حال، در داخل مغز میمون ها، فرآیند تصمیم گیری کمتر آشکار بود. نورون ها از طریق انفجارهای سریع سیگنال های الکتریکی پر سر و صدا، که در کنار موجی از فعالیت های دیگر در مغز رخ می دهد، ارتباط برقرار می کنند. اما پیکسوتو به راحتی می‌توانست انتخاب‌های میمون‌ها را پیش‌بینی کند.
تیم Shenoy از تکنیک رمزگشایی عصبی بلادرنگ خود برای اهداف دیگر استفاده کرده بود.
ما همیشه سعی می کنیم با خواندن نیات افراد فلج به آنها کمک کنیم. برای مثال، آنها می‌توانند به این فکر کنند که چگونه می‌خواهند بازوهای خود را حرکت دهند. سپس این هدف از طریق رمزگشا اجرا می‌شود تا مکان‌نمای رایانه را روی صفحه حرکت دهد تا پیام‌ها را تایپ کند.» بنابراین، ما دائماً در حال اندازه‌گیری فعالیت عصبی هستیم. آن را میلی‌ثانیه به میلی‌ثانیه رمزگشایی می‌کنیم. سپس به سرعت بر روی این اطلاعات عمل می‌کنیم.»
در این مطالعه خاص، به‌جای پیش‌بینی حرکت فوری بازو، محققان می‌خواستند قصد انتخاب آینده را همانطور که توسط یک حرکت بازو گزارش می‌شود پیش‌بینی کنند – که به الگوریتم جدیدی نیاز داشت. آنها الگوریتمی را تکمیل کردند که سیگنال‌های نویزدار گروه‌های نورون را در قشر پیش حرکتی پشتی و قشر حرکتی اولیه دریافت می‌کند. و آنها را دوباره به عنوان یک «تصمیم» تفسیر می‌کند. “ متغیر فعالیتی را که در مغز قبل از تصمیم برای حرکت اتفاق می افتد، توصیف می کند.
پیکسوتو می‌گوید: «با این الگوریتم، می‌توانیم تصمیم نهایی راه میمون را قبل از حرکت دادن انگشتش رمزگشایی کنیم، چه برسد به بازویش».
سه آزمایش
محققان حدس زدند که مقادیر مثبت بیشتر متغیر تصمیم، نشان‌دهنده افزایش اعتماد میمون به سمت راست حرکت نقاط است. در حالی که مقادیر منفی بیشتر نشان‌دهنده اطمینان از جابجایی نقاط به چپ است. برای آزمایش این فرضیه، آنها دو آزمایش انجام دادند. یکی، آزمایش را به محض رسیدن متغیر تصمیم به آستانه مشخصی متوقف می‌کردند. دیگری زمانی که به نظر می‌رسید متغیر نشان‌دهنده معکوس شدن شدید تصمیم میمون است، آن را متوقف کردند.
در طول اولین آزمایش، محققان آزمایش ها را در پنج سطح تصادفی انتخاب شده متوقف کردند. و در بالاترین سطوح متغیر تصمیم گیری مثبت یا منفی، متغیر تصمیم نهایی میمون را با دقت 98 درصد پیش بینی کردند. پیش‌بینی‌های آزمایش دوم، که در آن میمون احتمالاً دچار تغییر ذهنی شده بود، تقریباً به همان اندازه دقیق بود.
قبل از آزمایش سوم، محققان بررسی کردند که در طول آزمایش چند نقطه می توانند اضافه کنند. قبل از اینکه میمون با تغییر محرک منحرف شود. سپس، در این آزمایش، محققان نقاطی را زیر آستانه قابل توجه اضافه کردند. می خواستند ببینند که آیا این امر به طور ناخودآگاه تصمیم میمون را تحت تأثیر قرار می دهد یا خیر. با وجود اینکه نقاط جدید بسیار ظریف بودند، گاهی اوقات انتخاب های میمون را به هر جهتی که حرکت می کردند سوگیری می کردند. اگر نقطه‌های جدید در اوایل آزمایش و در هر نقطه‌ای که متغیر تصمیم میمون کم بود، اضافه شوند، قوی‌تر بود. این هم نشان‌دهنده سطح ضعیفی از اطمینان است.
نیوسوم گفت:
«این آزمایش آخر،به ما این امکان را داد که برخی از مدل‌های رایج تصمیم‌گیری را کنار بگذاریم. طبق یکی از این مدل‌ها، مردم و حیوانات بر اساس مجموع شواهد در طول آزمایش تصمیم می‌گیرند. اما اگر این درست بود، پس تعصبی که محققان با نقاط جدید معرفی کردند، بدون توجه به زمانی که معرفی شد، باید همان تأثیر را داشته باشد. در عوض، به نظر می‌رسد که نتایج از یک مدل جایگزین پشتیبانی می‌کند. مدلی که بیان می‌کند اگر یک آزمودنی در ذهن خود به یک تصمیم‌گیری اعتماد کافی داشته باشد، یا مدت زیادی را به بحث و بررسی گذرانده باشد، تمایل کمتری به بررسی شواهد جدید دارند.
سوالات جدید، فرصت های جدید
در حال حاضر، آزمایشگاه Shenoy این آزمایش‌ها را با شرکت‌کنندگان انسانی مبتلا به اختلالات عصبی که از همین ایمپلنت‌های عصبی استفاده می‌کنند، تکرار می‌کند. با توجه به تفاوت‌های بین مغز نخستی‌های انسان و غیرانسان، نتایج می‌تواند شگفت‌انگیز باشد.
کاربردهای بالقوه این سیستم فراتر از مطالعه تصمیم گیری شامل بررسی توجه بصری، حافظه فعال یا احساسات است. محققان بر این باورند که پیشرفت های کلیدی تکنولوژیکی آنها – نظارت و تفسیر حالات شناختی پنهان از طریق ضبط های عصبی در زمان واقعی است. باید برای علوم اعصاب شناختی به طور کلی ارزشمند باشد. آنها هیجان زده هستند که ببینند سایر محققان چگونه کار خود را توسعه می دهند.
منبع: Is There an Ideal Time of Day for Decision-Making? – Association for Psychological Science – APS
Watching decision making in the brain | Stanford News
درباره نویسنده
خجسته رحیمی جابری، پژوهشگر دکترای تخصصی علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز و نویسنده وب سایت انستیتو سلامت مغز دانا. زمینه کاری تخصصی ایشان مشکلات حافظه و آلزایمر است وی بیش از 20 مقاله معتبر بین المللی در این زمینه به چاپ رسانده است. می توانید پژوهش های او را در اینجا (کلیک کنید) دنبال کنید.