Принятие решения человеком в условиях неопределенности исхода: МЭГ-исследование с применением технологии айтрекинга и пупиллометрии

Чем предопределяется выбор человека, совершаемый им при острой нехватке информации? Этот вопрос является центральным для понимания фундаментальных механизмов обучения на основе собственного, всегда ограниченного, опыта проб и ошибок. В рамках нашего научно-исследовательского проекта мы проводим эксперимент, в котором добровольцы принимают решения – как и во многих ситуациях реальной жизни – в отсутствие исчерпывающей инструкции. О правильности сделанного выбора они могут судить только после того, как он уже совершен – по его исходу (в нашем случае, денежному вознаграждению). Однако награды за верные шаги и штрафы за ошибки поступают не гарантированно, а с некоторой неизвестной долей вероятности. В одном из экспериментальных условий выгодная и проигрышная опции вовсе меняются ролями без предупреждения, из-за чего человеку приходится перестраивать свою стратегию на диаметрально противоположную. Как показали результаты пилотного исследования, 85% здоровых взрослых испытуемых вполне успешно приспосабливаются к той вероятностной и изменчивой среде, которую мы для них смоделировали. Важнейшую роль в этом играет склонность человека к поисковому поведению, проверке собственных гипотез о скрытых закономерностях и готовность пойти на риск, поставив ценность накопительного выигрыша в долгосрочной перспективе выше возможности немедленно получить награду. Аномальное развитие восприятия речи - один из ключевых симптомов Расстройств Аутистического Спектра (РАС), но его нейронные основы остаются неизвестными. Предполагают, что трудности восприятия речи у детей с РАС связаны с врожденным нарушением специализации левого полушария мозга, 'ответственного' за речь (Eyler et al., 2012). Наиболее распространенным речевой дефицит у людей с РАС - снижение способности к восприятию и передачи просодии - высоты основного тона голоса и его изменения в речи. Восприятие высоты сложных звуковых сигналов, таких как музыка и речь, происходит в специализированных зонах слуховой коры – в ‘центрах обработки высоты звука’ правого и левого полушарий коры головного мозга (Patterson et al., 2002). Интересно, что оценка высоты звука осуществляется по разному правым и левым полушариями, причем ее обработка в левом полушарии особенно важна для восприятия речи (Schneider et al., 2005). Используя МЭГ мы обнаружили, что обработка периодичности звуков, характеризующихся сложным спектральным составом нарушена у детей с РАС в именно в левом полушарии (Рис. 1, 2). Развивая это направление исследований мы планируем изучить как обнаруженные нарушения отражаются на речевых способностях детей с РАС. МЭГ может помочь выявить объективные биомаркеры таких нарушений, полезные для их ранней диагностики и коррекции.

Для изучения мозговых механизмов поискового поведения человека мы объединили магнитоэнцефалографию с технологиями отслеживания движений глаз и размера зрачка. Первая является высокотехнологичным методом изучения активности всей коры головного мозга. В первую очередь, нас интересуют функциональные изменения специфических регионов лобной коры, ответственных за прогнозирование последствий собственных действий, обнаружение ошибок и торможение привычных реакций. С другой стороны, расширение зрачка является надёжным коррелятом уровня продукции норадреналина в подкорковых структурах. Этот возбуждающий нейромедиатор в свою очередь стимулирует высшую корковую деятельность, мобилизуя ресурсы внимания, повышая вариативность поведения и ускоряя образование нейронных связей. Вторым косвенным показателем активности подкорковых структур является частота спонтанных морганий, которая напрямую коррелирует с уровнем дофамина в стриатуме. Так повышенный уровень дофамина может избирательно повышать чувствительность человека только к награде, но не к наказанию, удерживая его тем самым от попыток поискового поведения. Исследуя многогранное взаимодействие корковых и подкорковых структур в процессе принятия решения, мы анализируем вегетативные и магнитоэнцефалографические корреляты риска и его ранние предвестники у здоровых взрослых людей и у пациентов с расстройствами аутистического спектра. Исследования психологических и когнитивных предпосылок принятия нестандартных и рискованных решений имеют широкий круг прикладных аспектов от развития мировой экономики и инновационных образовательных технологий до раскрытия причин дезадаптивного поведения у пациентов с психиатрическими расстройствами.