Зеркальные нейроны мозга имитируют решения других людей

Исследователи из Кембриджского университета открыли ранее неизвестный тип нейронов, который, по их словам, активно и спонтанно имитирует процессы принятия психических решений, когда социальные партнеры учатся друг у друга.

Исследование, опубликованное 11 апреля в английском журнале  Cell, предполагает, что эти недавно открытые «зеркальные нейроны», найденные в миндалине, расположенной в височной доле головного мозга, позволяют животным (и, возможно, людям) подстраивать  своё душевное состояние под социального партнера и тем самым прогнозировать его намерения.

Исследователи выдвинули гипотезу о том, что если симуляционные нейроны станут нефункциональными, это может ограничить социальное познание, что является симптомом аутизма. Напротив, при другой крайности, как они предполагают, сверхактивные нейроны могут привести к преувеличенной симуляции  в мозге из-за того, что могут подумать другие. Это может, в свою очередь, вызвать симптомы социальной тревоги и неуверенности в себе.

Ведущий автор исследования, доктор Фабиан Грабенхорст из Департамента физиологии, развития и нейробиологии, говорит: «Мы начали искать нейроны, которые могут быть вовлечены в социальное обучение. Мы были удивлены, обнаружив, что нейроны миндалины не только изучают окружающих нас людей, но ещё и используют эту информацию для имитации решений партнера».

Имитация чужих решений – сложный когнитивный процесс, базирующийся на социальном обучении. Например, наблюдая за выбором партнера, мы узнаём, какие продукты являются ценными и достойными выбора. Такие знания не только оказывают влияние  на наши собственные решения, но также помогают нам прогнозировать будущие решения нашего партнера.

Психологи и философы давно предполагают, что симуляция – это механизм, посредством которого люди понимают мысли друг друга. Тем не менее, нейронная основа этого сложного процесса остается неясной. Миндалина хорошо известна своими разнообразным влиянием на социальное поведение.  До сих пор, однако, было неизвестно, способствуют ли нейроны миндалины также продвинутому социальному познанию, такому как имитация решений других людей.

Исследование зафиксировало активность отдельных нейронов миндалины, когда обезьяны (макаки) принимали участие в обучающей задаче наблюдения. Сидя лицом друг к другу, с сенсорным экраном между ними, животные по очереди делали выбор, желая получить награду. Чтобы максимизировать вознаграждение в виде фруктового сока, животные должны были изучить и отследить вероятности поощрения, связанные с выбором различных изображений, появляющихся на экране.

Исследователи позволили одному животному наблюдать за выбором другого, чтобы  узнать, за какие действия партнёр получает вознаграждение. Как только картинки переключались, наступала очередь выбора для макаки-наблюдателя, и она могла использовать эти знания. Удивительно, но исследователи обнаружили, что, когда животное наблюдало за своим партнером, нейроны миндалины наблюдателя, казалось, производили  расчет решения. Эти нейроны сначала сравнивали значения  вариантов выбора партнера, а затем сигнализировали о вероятном выборе партнера в соответствии с имитацией процесса принятия решения. Важно отметить, что эти модели активности происходили спонтанно, задолго до выбора партнёра и без требования решения для наблюдателя.

Основываясь на своих выводах, ученые создали первую компьютерную модель нервных контуров миндалины, участвующих в социальном познании. Показывая, как определённые типы нейронов влияют друг на друга, эта модель предполагает, что миндалина содержит «схему принятия решений», которая вырабатывает собственный выбор животного, и отдельную «схему моделирования», которая вычисляет прогноз выбора социального партнера.

Грабенхорст сказал: «Нейроны моделирования и принятия решений тесно связаны между собой в миндалине. Нам удалось различить их и их различные функции путем комплексного и тщательного изучения одного нейрона. Это было бы невозможно с помощью методов визуализации человеческого мозга, которые измеряют усреднённую активность большого количества нейронов. –Мы думаем, что зеркальные нейроны являются важными строительными блоками для социального познания, они позволяют животным реконструировать процессы умственного решения своих партнеров. Имитирующие нейроны также могут стать простыми предшественниками удивительных когнитивных способностей человека.»

Ученые предполагают, что если зеркальные нейроны будут нефункциональны или полностью отсутствовать, это может привести к обнищанию социального поведения. Грабенхорст говорит: «Если нейроны симуляции не функционируют должным образом, человек может быть не в состоянии толерантно  относиться к психическим состояниям других. Мы очень мало знаем о том, как конкретные типы нейронов способствуют социальному познанию и социальным проблемам, с которыми сталкиваются люди, страдающие аутизмом. Определив конкретные нейроны и механизмы цепи для ментального моделирования, наше исследование может предложить новое понимание этих условий».

 

Фото: svklimkin

Источник: www.sciencedaily.com