مطالعه جدید نشان می دهد که چگونه مغز می گوید “اوه!”
محققان گروهی از نورون‌ها را در لوب فرونتال شناسایی کردند که انعطاف‌پذیری را برای یادگیری مهارت‌های جدید و تمرکز بر توسعه مهارت‌های پیچیده را امکان‌پذیر می‌سازد. مغز از همان گروه نورون ها برای بازخورد عملکرد در موقعیت های مختلف استفاده می کند.
محققان مرکز علوم و پزشکی و دپارتمان جراحی اعصاب Cedars-Sinai کشف کرده‌اند که چگونه سیگنال‌های گروهی از نورون‌ها در لوب پیشانی مغز به طور همزمان به انسان انعطاف‌پذیری برای یادگیری کارهای جدید و تمرکز بر توسعه مهارت‌های بسیار خاص را می‌دهد.
تحقیقات آنها که امروز در مجله معتبر Science منتشر شده است، درک اساسی از نظارت بر عملکرد، یک عملکرد اجرایی که برای مدیریت زندگی روزمره استفاده می شود، ارائه می دهد.
یک پژوهش
یافته‌های کلیدی این مطالعه این است که مغز از همان گروه نورون‌ها برای بازخورد عملکرد در بسیاری از موقعیت‌های مختلف استفاده می‌کند – چه فردی برای اولین بار در حال انجام یک کار جدید باشد یا برای تکمیل یک مهارت خاص.
دکتر اولی روتیشاوزر، استاد جراحی مغز و اعصاب، مغز و اعصاب و علوم زیست پزشکی، مدیر مرکز علوم و پزشکی عصبی، شورای حکام، گفت: بخشی از جادوی مغز انسان این است که بسیار انعطاف پذیر است. رئیس علوم اعصاب و نویسنده ارشد این مطالعه. ما مطالعه خود را طراحی کردیم تا رمزگشایی کنیم که چگونه مغز می تواند همزمان تعمیم و تخصصی کند، که هر دو برای کمک به ما در تعقیب یک هدف حیاتی هستند.
نظارت بر عملکرد یک سیگنال داخلی است، نوعی بازخورد خود تولید شده، که به شخص اجازه می‌دهد متوجه شود که اشتباه کرده است. یک مثال شخصی است که متوجه می‌شود از تقاطعی عبور کرده است که باید می‌پیچد. مثال دیگر شخصی است که در مکالمه چیزی می گوید و به محض اینکه کلمات از دهانش خارج می شود متوجه می شود که چیزی که گفته است نامناسب بوده است.
دکتر Zhongzheng Fu، محقق فوق دکتری در آزمایشگاه Rutishauser در Cedars-Sinai و اولین نویسنده این مطالعه، گفت: آن لحظه «اوه، شلیک کن»، آن لحظه «اوه!» نظارت بر عملکرد است.
سیگنال ها
این سیگنال ها با انتقال اطلاعات به مناطقی از مغز که احساسات، حافظه، برنامه ریزی و حل مسئله را تنظیم می کند، به بهبود عملکرد در تلاش های آینده کمک می کند. نظارت بر عملکرد همچنین به مغز کمک می کند تا تمرکز خود را با نشان دادن میزان درگیری یا مشکلی که در طول کار با آن مواجه شده است تنظیم کند.
فو گفت: «بنابراین یک لحظه «اوه!» ممکن است کسی را وادار کند که دفعه بعد که با یکی از دوستانش چت می‌کند یا قصد توقف در فروشگاه را در راه خانه از محل کار دارد، توجه بیشتری داشته باشد.
برای مشاهده نظارت بر عملکرد در عمل، محققین فعالیت تک تک نورون ها را در قشر پیشانی داخلی شرکت کنندگان در مطالعه ثبت کردند. شرکت کنندگان بیماران صرعی بودند که به عنوان بخشی از درمان خود، الکترودهایی را در مغزشان کاشته بودند تا به مکان یابی کانون تشنج کمک کنند. به طور خاص، این بیماران الکترودهایی را در قشر فرونتال داخلی، ناحیه‌ای از مغز که نقش اصلی را در نظارت بر عملکرد بازی می‌کند، کاشته بودند.
در کار Stroop، که خواندن را در مقابل نام‌گذاری رنگ قرار می‌دهد، شرکت‌کنندگان نام نوشتاری یک رنگ، مانند «قرمز» را که با جوهر رنگ‌های متفاوتی مانند سبز چاپ شده بود، مشاهده کردند و از آنها خواسته شد که رنگ جوهر را به جای رنگ کلمه نوشته شده نام ببرند.
داستان چیست؟
روتیشاوزر گفت که این باعث ایجاد تضاد در مغز می شود. “شما ده ها سال در خواندن آموزش دیده اید، اما اکنون هدف شما این است که عادت به خواندن را سرکوب کنید و به جای آن رنگ جوهری را بگویید که کلمه با آن نوشته شده است.”
در کار دیگر، وظیفه تداخل چند منبع (MSIT)، که شامل تشخیص اعداد است، شرکت کنندگان سه رقم عددی را روی صفحه دیدند، دو رقم یکسان و دیگری منحصر به فرد – به عنوان مثال، 1-2-2. وظیفه آزمودنی فشار دادن دکمه مربوط به عدد منحصر به فرد – در این مورد، “1” – مقاومت در برابر تمایل آنها برای فشار دادن “2” بود زیرا آن عدد دو بار ظاهر می شود.
فو گفت: “این دو کار به عنوان یک آزمون قوی برای چگونگی انجام خودنظارتی در سناریوهای مختلف شامل حوزه های شناختی مختلف عمل می کنند.”
یک پاسخ ساختار یافته
هنگامی که افراد این وظایف را انجام می دادند، محققان دو نوع مختلف نورون را در کار مشاهده کردند. نورون های “خطا” پس از انجام یک خطا به شدت شلیک می شوند، در حالی که نورون های “تضاد” در پاسخ به دشواری کاری که سوژه به تازگی انجام داده بود شلیک می شوند.
زمانی که ما فعالیت نورون‌ها را در این ناحیه مغز مشاهده کردیم، ما را شگفت‌زده کرد که بیشتر آنها تنها پس از انجام یک تصمیم یا عمل فعال می‌شوند. این نشان می‌دهد که این ناحیه مغز در ارزیابی تصمیم‌های بعد از واقعیت، به جای تصمیم‌گیری، نقش دارد.»
دو نوع نظارت بر عملکرد وجود دارد: دامنه عمومی و دامنه خاص. نظارت بر عملکرد کلی دامنه به ما می‌گوید مشکلی پیش آمده است و می‌تواند خطاها را در هر نوع کاری تشخیص دهد – چه کسی در حال رانندگی ماشین باشد، چه در موقعیت اجتماعی حرکت کند یا برای اولین بار Wordle را بازی کند. این به آنها اجازه می دهد تا کارهای جدید را با آموزش کمی انجام دهند، کاری که ماشین ها نمی توانند انجام دهند
تفاوت با ماشین
می توان ماشین ها را طوری آموزش داد که یک کار را به خوبی انجام دهند. می‌توانید رباتی بسازید که همبرگر را برگرداند، اما نمی‌تواند این مهارت‌ها را با سرخ کردن کوفته‌ها تطبیق دهد. انسان ها، به لطف نظارت بر عملکرد کلی دامنه، می توانند.
نظارت بر عملکرد خاص دامنه به فردی که مرتکب خطا شده است می‌گوید چه اشتباهی رخ داده است و اشتباهات خاصی را تشخیص می‌دهد – که یک نوبت را از دست داده، چیزی نامناسب گفته یا حرف اشتباهی را در یک پازل انتخاب کرده است. این یکی از راه هایی است که افراد مهارت های فردی را کامل می کنند.
به طور شگفت‌انگیزی، نورون‌های سیگنال‌دهنده اطلاعات عمومی و دامنه خاص در قشر پیشانی داخلی در هم آمیخته شدند. روتیشاوزر می‌گوید: «ما قبلاً فکر می‌کردیم که بخش‌هایی از مغز فقط به نظارت بر عملکرد عمومی حوزه اختصاص دارد و بخش‌هایی از مغز فقط به حوزه‌های خاص اختصاص دارد.
نهایتا
«مطالعه ما اکنون نشان می دهد که اینطور نیست. ما آموخته‌ایم که همان گروه از نورون‌ها می‌توانند هم نظارت بر عملکرد عمومی و هم دامنه خاص را انجام دهند. وقتی به این نورون ها گوش می دهید، می توانید هر دو نوع اطلاعات را به طور همزمان بخوانید.
روتیشاوزر گفت: برای درک اینکه چگونه این سیگنال ها توسط سایر نواحی مغز تفسیر می شوند، به نورون ها به عنوان نوازندگان یک ارکستر فکر کنیم.
روتیشاوزر گفت: “اگر همه آنها به صورت تصادفی بازی کنند، شنوندگان – در این مورد مناطقی از مغز که سیگنال ها را دریافت می کنند – فقط مجموعه ای از نت های درهم را می شنوند.”
اما اگر آنها یک آهنگ تنظیم شده را بنوازند، می‌توان ملودی‌ها و هارمونی‌های مختلف را به وضوح شنید، حتی با تعداد زیادی از سازها – یا نورون‌های نظارت بر عملکرد – که در یک نواخت می‌نوازند.
روتیشاوزر گفت، با این حال، مقدار زیاد یا خیلی کم این سیگنال‌دهی می‌تواند مشکلاتی ایجاد کند.
نظارت بر عملکرد بیش فعال می تواند به عنوان اختلال وسواس فکری- اجباری ظاهر شود و باعث شود که فرد با وسواس خطاهایی را که وجود ندارد بررسی کند. در حالت افراطی دیگر، اسکیزوفرنی است، که در آن نظارت بر عملکرد می تواند تا حدی کم کار باشد که فرد اشتباهات یا نامناسب بودن کلمات یا اعمال خود را درک نکند.
روتیشاوزر گفت: «ما معتقدیم دانش مکانیکی که به دست آورده‌ایم برای کامل کردن درمان‌های این اختلالات روانی ویرانگر حیاتی است.
https://neurosciencenews.com/error-brain-network-20529/
سید مهدی ساداتی هستم. عاشق مغز! داروساز و دانشجوی دکترای تخصصی علوم اعصاب. عضو تیم مرکز سلامت مغز دانا! از علاقه هام شناسوندن کارایی های هیجان انگیز مغز به زبان ساده به آدمهاست! جست و جو می کنم در افسردگی، داروهای موثر بر مغز و سایر بیماری های حوزه ی روان و البته نوروپلاستیسیتی!