Käyttäytymistilat voivat vaikuttaa tavoitteellisten sensorimotoristen tehtävien suorittamiseen. Silti on epäselvää, kuinka muuttuneet hermosolujen sensoriset esitykset näissä tiloissa liittyvät tehtävän suorittamiseen ja oppimiseen.
Tutkijat University of Geneva (UNIGE) ja EPFL ovat osoittaneet, kuinka motivaatio muuttaa aivojen piirejä hiirillä, jotka hallitsevat aistihavaintoa ennen päätösten tekemistä. Tämä tutkimus selittää, kuinka liiallinen tai riittämätön motivaatio voi vaikuttaa havaintoihimme ja sitä kautta päätöksiimme.
Tutkijat tutkivat yhteistyössä professori Carl Petersenin EPFL:n tiimin kanssa tietyn sisäisen tilan roolia – motivaatio – havainnoissa ja päätöksenteossa. Yli vuosisadan ajan on tiedetty, että syyn ja suorituskyvyn välillä on suhde. Liian paljon tai liian vähän motivaatiota heikentää suorituskykyä. Kuitenkin, kuinka tämä vaikuttaa hermopiireihimme, on edelleen epäselvää.
Sami El-Boustani, tutkimuksen johtava kirjoittaja, sanoi: ”Halusimme tarkkailla, kuinka aistitieto välittyy neuronien aivokuoressa muuttuu motivaation aste ja se, missä määrin jälkimmäinen voi vaikuttaa oppimiseen ja suorituskykyyn päätöksentekotehtävässä."
Tutkimusryhmä loi käyttäytymisparadigman käyttämällä hiiriä säännellyn vedenkulutusaikataulun mukaisesti. Ensin he kouluttivat jyrsijät käyttämään kahta viiksiä (A ja B) reagoimaan kosketussyötteisiin ja suorittamaan toiminnon (noon nuoleminen) yksinomaan viiksellä A saadakseen vesipisaran. Nämä hiiret reagoivat pääasiassa viiksi A:n stimulaatioon tämän harjoituksen jälkeen, mikä osoitti kykynsä erottaa nämä kaksi tunnetta toisistaan. Muokkaakseen edelleen jyrsijöiden halua osallistua kokeeseen tutkijat suorittivat nämä testit asteittain alemmilla janotasoilla.
Jyrsijöiden suorituskyky oli heikko, kun he olivat todella janoisia ja siten erittäin motivoituneita. He nuolivat nokkaa tekemättä eroa herättyneiden viiksien välillä. Heidän toimintatavasta tuli kuitenkin ihanteellinen, kun he olivat vain hieman janoisia. Kun viikset A aktivoitiin, he nuolivat nokkaa ensisijaisesti. Lopulta, kun he eivät olleet erityisen janoisia, he suoriutuivat jälleen huonosti tehtävässä.
Giulio Matteucci, Sami El-Boustanin laboratorion tutkijatohtori ja tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja, sanoi: "Havainnoimalla näiden hiirten havaintopäätöksenteosta vastuussa olevien hermosolupopulaatioiden aktiivisuutta, tutkijat havaitsivat, että näiden piirien neuronit täyttyivät sähköisistä signaaleista, kun hiiret olivat hypermotivoituneita. Toisaalta signaalit olivat liian heikkoja alhaisen motivaation tilassa. Hypermotivaatio johtaa aivokuoren hermosolujen voimakkaaseen stimulaatioon, mikä aiheuttaa tarkkuuden menetyksen tuntoärsykkeiden havaitsemisessa."
Sitä vastoin matalamotivaatiotilassa aistiinformaation tarkkuus palautui, mutta signaalin voimakkuus oli liian alhainen, jotta se olisi siirretty oikein. Tämän seurauksena myös ärsykkeiden havaitseminen heikkeni.
Carl Petersen, EPFL:n Brain Mind Instituten täysprofessori ja tutkimuksen toinen vanhempi kirjoittaja, sanoi: ”Nämä tulokset avaavat uusia näkökulmia. He paljastavat myös, että motivaatiotaso ei vaikuta pelkästään päätöksenteko mutta myös aistinvaraisen tiedon havaitseminen, joka johtaa päätökseen."
”Tämä työ viittaa myös siihen, että uuden tiedon hankkiminen ja ilmaiseminen on tarpeen erottaa toisistaan. Huomasimme, että hiiret ymmärsivät säännön hyvin nopeasti, mutta pystyivät ilmaisemaan tämän oppimisen vasta paljon myöhemmin, riippuen heidän motivaatiotasoonsa liittyvästä muuttuneesta käsityksestä. Tämä motivaation roolin purkaminen oppimisessa avaa tien uusille adaptiivisille menetelmille, joilla pyritään ylläpitämään optimaalinen motivaatiotaso oppimisen aikana.
Lehden viite:
- Giulio Matteucci, Maëlle Guyoton, et ai. Aivokuoren sensorinen käsittely motivaatiotiloissa tavoitteellisen käyttäytymisen aikana. Neuroni. DOI: 10.1016 / j.neuron.2022.09.032
