Atferdstilstander kan påvirke utførelsen av målrettede sensorimotoriske oppgaver. Likevel er det uklart hvordan endrede nevronale sensoriske representasjoner i disse tilstandene forholder seg til oppgaveutførelse og læring.
Forskere fra Universitetet i Genève (UNIGE) og EPFL har vist hvordan motivasjon endrer hjernekretsløpene hos mus som kontrollerer sensorisk persepsjon før de tar avgjørelser. Denne studien forklarer hvordan overdreven eller utilstrekkelig motivasjon kan påvirke vår oppfatning og, følgelig, våre beslutninger.
I samarbeid med professor Carl Petersens team ved EPFL studerte forskere rollen som en spesifikk intern stat spiller – motivasjon – i persepsjon og beslutningstaking. I mer enn et århundre har det vært kjent at det eksisterer en sammenheng mellom årsak og ytelse. For mye eller for lite motivasjon er skadelig for prestasjonen. Hvordan dette påvirker nevrale kretsløp er imidlertid fortsatt uklart.
Sami El-Boustani, studiens hovedforfatter, sa: "Vi ønsket å observere hvordan sensorisk informasjon overføres av nevroner i cortex endres av graden av motivasjon og i hvilken grad sistnevnte kan påvirke læring og ytelse i en beslutningsoppgave."
Studiegruppen opprettet et atferdsparadigme ved å bruke mus på en regulert vannforbruksplan. De trente først gnagerne til å bruke to værhår (A og B) for å reagere på taktile input og å utføre en handling (slikke en tut) utelukkende med værhår A for å få en dråpe vann. Disse musene reagerte hovedsakelig på stimuleringen av værhår A etter denne treningen, og demonstrerte deres evne til å skille mellom disse to sensasjonene. For ytterligere å modifisere gnageres drivkraft til å delta i eksperimentet, kjørte forskerne disse testene med gradvis lavere tørstenivåer.
Ytelsen til gnagere var lav når de var veldig tørste og følgelig svært motiverte. De slikket tuten uten å gjøre forskjell på værhårene som ble vekket. Men handlingsforløpet deres ble ideelt da de bare var litt tørste. Når værhår A ble aktivert, slikket de først og fremst tuten. Til slutt, da de ikke var spesielt tørste, presterte de igjen dårlig på oppdraget.
Giulio Matteucci, en postdoktor i Sami El-Boustanis laboratorium og studiens første forfatter, sa: "Ved å observere aktiviteten til nevronpopulasjoner som er ansvarlige for perseptuell beslutningstaking i disse musene, oppdaget forskerne at nevroner i disse kretsene ble oversvømmet med elektriske signaler når mus var hypermotiverte. Motsatt var signalene for svake i en tilstand av lav motivasjon. Hypermotivasjon fører til sterk stimulering av kortikale nevroner, noe som fører til tap av presisjon i oppfatningen av taktile stimuli."
I motsetning til lavmotivasjonstilstanden ble nøyaktigheten til den sensoriske informasjonen gjenvunnet, men styrken på signalet var for lav til at den kunne overføres riktig. Som et resultat ble også oppfatningen av stimuli svekket.
Carl Petersen, professor ved Brain Mind Institute of EPFL og co-senior forfatter i studien, sa: «Disse resultatene åpner for nye perspektiver. De avslører også at motivasjonsnivået ikke bare påvirker beslutningsprosessen men også oppfatningen av sensorisk informasjon, som fører til avgjørelsen.»
– Dette arbeidet tyder også på at det er nødvendig å frikoble tilegnelse og uttrykk for ny kunnskap. Vi observerte at mus forsto regelen veldig raskt, men kunne bare uttrykke denne læringen mye senere, avhengig av en endret oppfatning knyttet til motivasjonsnivået deres. Denne oppklaringen av motivasjonens rolle i læring åpner veien for nye adaptive metoder som tar sikte på å opprettholde et optimalt nivå av motivasjon under læring.»
Tidsreferanse:
- Giulio Matteucci, Maëlle Guyoton, et al. Kortikal sensorisk prosessering på tvers av motivasjonstilstander under målrettet atferd. Neuron. GJØR JEG: 10.1016 / j.neuron.2022.09.032
