행동 상태는 목표 지향적인 감각 운동 작업의 수행에 영향을 줄 수 있습니다. 그러나 이러한 상태에서 변경된 신경 감각 표현이 작업 수행 및 학습과 어떻게 관련되는지는 불분명합니다.
연구원 제네바 대학 (UNIGE) 및 EPFL 동기 부여가 결정을 내리기 전에 감각 지각을 제어하는 쥐의 뇌 회로를 어떻게 변화시키는지 보여주었습니다. 이 연구는 과도하거나 불충분한 동기가 우리의 인식과 결과적으로 우리의 결정에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 설명합니다.
EPFL의 Carl Petersen 교수 팀과 협력하여 연구자들은 특정 내부 국가가 수행하는 역할을 연구했습니다. 동기 부여 – 인식과 의사결정에 있어서. 한 세기 이상 동안 원인과 성과 사이에 관계가 존재한다는 사실이 알려져 있습니다. 동기 부여가 너무 많거나 너무 적으면 성과에 해가 됩니다. 그러나 이것이 우리의 신경 회로에 어떤 영향을 미치는지는 불분명합니다.
이 연구의 주 저자인 Sami El-Boustani는 다음과 같이 말했습니다. "우리는 감각 정보가 어떻게 전달되는지 관찰하고 싶었습니다. 뉴런 피질에서 동기 부여의 정도와 후자가 의사 결정 작업에서 학습 및 수행에 어느 정도 영향을 미칠 수 있는지에 따라 변경됩니다."
연구 그룹은 규제된 물 소비 일정에 따라 마우스를 사용하여 행동 패러다임을 만들었습니다. 그들은 먼저 설치류에게 두 개의 수염(A와 B)을 사용하여 촉각 입력에 반응하고 물 한 방울을 얻기 위해 수염 A로만 행동(주둥이를 핥는 것)을 수행하도록 훈련했습니다. 이 쥐들은 훈련 후 수염 A의 자극에 주로 반응하여 이 두 감각을 구별하는 능력을 보여주었습니다. 실험에 참여하려는 설치류의 충동을 추가로 수정하기 위해 연구자들은 이러한 테스트를 점차적으로 낮은 갈증 수준에서 실행했습니다.
설치류는 갈증이 심하고 결과적으로 의욕이 높을 때 수행 능력이 낮았습니다. 그들은 흥분한 수염을 구별하지 않고 주둥이를 핥았습니다. 그러나 그들의 행동 방침은 목이 조금 마를 때 이상적이었습니다. 수염 A가 발동되었을 때, 그들은 주로 주둥이를 핥았습니다. 마지막으로, 특별히 목이 마르지 않았을 때 그들은 다시 임무를 잘 수행하지 못했습니다.
Sami El-Boustani 연구소의 박사후 연구원이자 이 연구의 첫 번째 저자인 Giulio Matteucci는 다음과 같이 말했습니다. "이 쥐의 지각적 의사결정을 담당하는 신경 세포 집단의 활동을 관찰함으로써 연구자들은 쥐가 과도하게 동기를 부여받았을 때 이 회로의 신경 세포가 전기 신호로 넘쳐난다는 것을 발견했습니다. 반대로 동기가 낮은 상태에서는 신호가 너무 약했습니다. 과도한 동기 부여는 피질 뉴런의 강력한 자극으로 이어져 촉각 자극에 대한 인식의 정확성을 떨어뜨립니다.”
이에 반해 동기가 낮은 상태에서는 감각정보의 정확도는 회복됐지만 신호의 세기가 너무 낮아 제대로 전달되지 못했다. 결과적으로 자극에 대한 인식도 손상되었습니다.
EPFL의 두뇌 마인드 연구소(Brain Mind Institute of EPFL)의 전임 교수이자 이 연구의 공동 선임 저자인 칼 피터슨(Carl Petersen)은 다음과 같이 말했습니다. “이러한 결과는 새로운 관점을 열어줍니다. 그들은 또한 동기 수준이 의사 결정 뿐만 아니라 결정으로 이어지는 감각 정보의 인식도 포함됩니다.”
“이 작업은 또한 새로운 지식의 습득과 표현을 분리할 필요가 있음을 시사합니다. 우리는 생쥐가 규칙을 매우 빨리 이해했지만 동기 수준과 관련된 변경된 인식에 따라 훨씬 나중에서야 이 학습을 표현할 수 있음을 관찰했습니다. 학습에서 동기 부여의 역할에 대한 이러한 해명은 학습 중에 최적의 동기 부여 수준을 유지하는 것을 목표로 하는 새로운 적응 방법의 길을 열어줍니다.”
저널 참조 :
- Giulio Matteucci, Maëlle Guyoton, et al. 목표 지향적 행동 동안 동기 부여 상태 전반에 걸친 피질 감각 처리. 신경. DOI : 10.1016 / j.neuron.2022.09.032
