Учёные выяснили, как мыши принимают решение, что им есть и пить

---

Читайте также:
Собственнику выдано уже третье предписание об устранении нарушений, но ситуация на опасном замусоренном участке на Зелёной, 26 в Великом Новгороде не меняется месяцами (17.11.2024).

---

Принятие решений - сложный процесс. Даже если мы знаем, чего хотим, мы всё равно можем сомневаться. Для голодной мышки каждый кусочек имеет значение.

Сотрудники Стэнфордского университета исследовали, как мыши разрешают конфликты между базовыми потребностями. Свои выводы они опубликовали в Nature 8 ноября.

Они предоставили голодным мышам равный доступ к еде и воде и следили за происходящим. Поведение мышей удивило учёных. Некоторые первым делом приближались к воде, в то время как другие выбирали еду. Затем они меняли свой выбор. Доктор Этан Ричман, главный автор статьи, и его коллеги из отделов биологии, психиатрии и поведенческих наук, а также биоинженерии выяснили, почему так происходит.

Исследование строится на годах совместной работы Карла Дейссерота, профессора медицинской школы Стэнфорда, и Лицюн Луо, профессора в школе гуманитарных исследований. Дейссерот рассказал о философской загадке под названием буриданов осёл, где есть ослик, который одинаково голоден и хочет пить и находится в равном расстоянии от еды и воды. Этот концепт был предложен философами, такими как Аристотель, Жан Бюридан и Барух Спиноза, в разных вариациях. Вопрос заключался в том, сможет ли ослик сделать рациональный выбор.

Если голод или жажда напрямую побуждают мышку к поиску пищи или воды, то она должна менять свой выбор, как только одна потребность начинает преобладать над другой. Если же потребности равны, то мышь стоит перед дилеммой и не спешит с выбором. Однако исследователи обнаружили, что действительность не так проста. "Голод и жажда не действуют как непосредственные мотивирующие силы, воздействующие на поведение", – говорит Ричман. Они косвенно влияют на поведение и оказывают влияние на то, что мы воспринимаем как текущую цель. Мы часто думаем о выборах как о решающем моменте. Исследователи стремились выяснить, когда и где в мозге происходит выбор между едой и водой. С применением новейших технологий они отслеживали активность отдельных нейронов по всему мозгу мыши.

Удивительным обстоятельством для исследователей стало то, что образцы активности нейронов по всему мозгу предсказывали выбор мыши, даже до того, как ей были представлены варианты. Вместо единичного момента выбора мозг мыши непрерывно отражал её текущую цель. Как утверждает Дейсерот, сложность принятия решений может зависеть от состояния мозга даже до представления вариантов. Эти результаты представляют интерес и помогают глубже понять некоторые аспекты человеческого поведения.

Исследователи провели дополнительный эксперимент, используя голодных мышей. Во время того, как мыши питались, учёные внедряли ощущение жажды, применяя метод оптогенетики. С помощью оптогенетики они активировали нейроны, ответственные за жажду. Порой мышки переключались на воду, а иногда они не обращали на неё внимания и продолжали есть. Уровень жажды оставался одинаковым при каждой попытке, что привело исследователей к выводу, что существует решающий элемент случайности, влияющий на цель мыши.

Учёные были смущены взаимодействием между этой случайностью и относительной силой голода и жажды. Чтобы лучше понять это, они обратились к математическому моделированию. Вдохновившись концептуальным сходством между их результатами и далёкой областью физики, исследователи заимствовали, модифицировали и симулировали несколько уравнений.

"Несколько простых уравнений из казалось бы несвязанной дисциплины могли близко предсказывать аспекты поведения мышей", – говорит Ричман. Результаты их моделирования показали, что активность мозга, связанная с целью мыши, постоянно находится в движении. Она путается в потребностях, таких как голод и жажда. Чтобы сменить одну цель на другую, мышка полагается на счастливую последовательность случайной активности.

Эта работа устанавливает важность изменчивого базового состояния мозга, когда дело доходит до принятия решений. В будущем исследователи хотят понять, что задаёт тон и почему решения не всегда имеют смысл.