تعيش الحيوانات في بيئة متغيرة وغير متوقعة لأنها لا تقتصر على مجرد التفاعل مع الظروف الجديدة، ولكنها، مثلنا، تتوصل إلى استنتاجات منطقية حول العالم من حولها. على سبيل المثال، تدرك السناجب أن بعض أصوات الطيور لا تشير إلى وجود حيوان مفترس، وبالتالي لا تختبئ عندما تسمعها مرة أخرى. الآليات العصبية الحيوية لهذا التشابه مع التفكير المجرد بين إخواننا الأصغر لم تتم دراستها بشكل كافٍ.

جماعة من العلماء من جامعة نيويورك حددت منطقة معينة من الدماغ تعمل بمثابة “محرك الاستدلال”: القشرة الأمامية الحجاجية (OFC). يسمح للحيوانات بمراجعة فهمهم للبيئة اعتمادًا على الظروف المتغيرة.

توضح كريستين كونستانتينوبل، الأستاذة في مركز علم الأعصاب بجامعة نيويورك والمؤلفة الرئيسية للدراسة: “من أجل البقاء، لا تستطيع الحيوانات الاستجابة لبيئتها ببساطة”. – يجب عليهم تلخيص المعلومات واستخلاص النتائج – وهذه عملية معرفية تعد من أهم العمليات التي يقوم بها الجهاز العصبي وأكثرها تعقيدًا. نتائجنا تعمق فهمنا لكيفية تطبيق الدماغ للمعرفة المكتسبة.”

تبشر النتائج بفهم أفضل لطبيعة الاضطرابات العصبية والنفسية، مثل الاضطراب ثنائي القطب والفصام، حيث يكون الاستدلال ضعيفًا.

تجارب على الفئران

في تجارب على الفئران ونشرت نتائجها في الخلايا العصبيةتم تحليل نشاطهم العصبي في سلسلة من الاختبارات.

في هذه التجارب، تعلمت القوارض التي كانت محدودة في الماء الحصول على “مكافأة” – الشرب في منافذ خاصة. تم تقسيم أوعية الشرب، التي توزع السائل في أجزاء مختلفة من 5 إلى 80 ميكرولتر، إلى كتل: “فقيرة”، “مختلطة”، “غنية”. تم تشغيل المياه بعد انتظار طويل، لذلك كان على الحيوانات تقييم ما إذا كان الأمر يستحق الانتظار لفترة أطول أو ما إذا كان من الأفضل الانتقال إلى الصنبور التالي.

تعرفت الفئران على وجود الماء وحجم الأجزاء باستخدام الإشارات الضوئية والصوتية؛ وكالعادة، كانت هناك مجموعة مراقبة لم تتلق أي تدريب. تم تغيير أوضاع توزيع المياه مع بعض الانتظام.

صُممت التجربة لاختبار ما إذا كانت الحيوانات قادرة على التوصل إلى استنتاجات عبر سلسلة من التجارب. افترض العلماء، على سبيل المثال، أن الفئران ستتعلم الانتظار لفترة أطول للحصول على حصة 20 ميكرولتر من الماء في حالة “فقيرة” مقارنة بنفس الكمية في حالة “غنية”.

يوضح كونستانتينوبل: “في حالة العجاف، إذا كانوا يستخلصون النتائج، فإنهم سينتظرون لفترة أطول لأنهم لن يحصلوا على المزيد من المياه في العينة التالية، وبالتالي فإن الأمر يستحق الانتظار”. “ومع ذلك، في الدولة الغنية، 20 ميكروليتر هو أسوأ الحالات، مما يعني أنها” تكلف “أقل، لذلك يقضون وقتًا أقل في الانتظار”.

تم تصميم التصميم التجريبي على غرار مهمة الاستعداد الاقتصادي للدفع حيث يتم سؤال الأشخاص عن المبلغ الذي يرغبون في دفعه مقابل سلع مختلفة. في التجارب التي أجريت في جامعة نيويورك، “دفعت” الفئران ثمن وقتها – الانتظار.

بشكل عام، انتظرت الفئران وقتًا أطول للحصول على المكافأة في الظروف السيئة ووقتًا أقل في الظروف الغنية بالمكافأة (مع كميات كبيرة من الماء). يشير هذا إلى أنهم استنتجوا الحالة الحالية من خلال تحديد مدة الانتظار: نفس الجزء من الماء كان يستحق أكثر أو أقل من الانتظار اعتمادًا على المكافآت الأخرى المتاحة. الفئران التي لم تخضع للتدريب لم تتوصل إلى مثل هذه الاستنتاجات.

التحقق من النتائج

وللتحقق من النتائج، أصيب بعض الأفراد بأضرار في منطقة OFC. ونتيجة لذلك، فقدت الفئران المدربة القدرة على تحديث فهمها لمدى توفر المكافآت، أي أنها لم تكن قادرة على التمييز بين الحالات المخفية. تشير هذه النتائج، المبنية على تسجيلات لنشاط أكثر من 10.000 خلية عصبية، إلى أن القشرة الدماغية OFC تشارك بشكل مباشر في مساعدة الدماغ على إصدار الأحكام في المواقف المتغيرة.

اكتشف علماء الأعصاب ما يحدث في الدماغ عندما نتخذ قرارات بشأن المال أو الطعام

تم العثور على خلايا دماغية مضبوطة على عدم اليقين

اشترك واقرأ “العلم” في برقية