Руководитель направления – Б.В. Чернышев.
С 2017 года мы занимаемся изучением целостного поведения человека в непредсказуемой среде. Участники наших экспериментов свободно исследуют новую экспериментальную задачу, учатся на собственном опыте путем проб и ошибок и самостоятельно вырабатывают оптимальную с их точки зрения стратегию принятия решений. Что удивительно, после успешного обучения почти все люди иногда нарушают усвоенные ими правила и намеренно идут на риск даже вопреки личной выгоде, следуя неискоренимому стремлению к поиску новых и скрытых закономерностей. Иными словами, оказавшись перед дилеммой между использованием и исследованием, люди время от времени отказываются от использования уже найденного ими решения и исследуют альтернативы.
За последние несколько лет интерес научного сообщества к исследованиям основ сложного поведения живых организмов в естественно непредсказуемой среде многократно возрос. Это привело к разработке принципиально новых методов анализа и математического моделирования поведения человека в повторяющихся ситуациях выбора с вероятностным исходом. Появилось необозримое количество эмпирических исследований с участием добровольцев разного возраста, пациентов со всевозможными психиатрическими расстройствами, а также приматов и грызунов.
Притягательность этого бурно развивающегося направления исследований обусловлена тем, что задачи на принятие решений в вероятностной среде моделируют реальные жизненные ситуации выбора. Это позволяет нам приблизиться к пониманию фундаментального механизма, определяющего ментальное здоровье человека – его способность конструировать внутреннюю прагматическую модель окружающей среды на основе своего опыта активного взаимодействия с ней. С другой стороны, неоптимальные параметры вероятностного прогнозирования у пациентов с психическими расстройствами позволяют объяснить их устойчивое дезадаптивное поведение в ситуациях неопределенности. Исследования в этой области позволяют выявлять трансдиагностические когнитивные факторы риска по развитию нарушений ментального здоровья, подлежащие фармакологической и психотерапевтической коррекции.
Мы изучили спонтанный отказ человека от использования имеющейся у него эффективной прагматической модели, связанный не с объективным ухудшением условий вознаграждения, а с принятием исследовательского решения восполнить дефицит информации в отношении редко выбираемой опции. Такое объективно невыгодное поведение сопровождалось у участников нашего исследования признаками внутренней детекции конфликта. Во-первых, у них значительно возрастало время реакции, что свидетельствует о конкурентной борьбе между двумя моторными программами, одна из которых направлена на получение немедленной выгоды проверенным путем, а вторая – на получении информации, которую потенциально можно использовать в будущих выборах независимо от того, каков будет сиюминутный исход. Во-вторых, принятие исследовательского решения, а также заведомо выгодные выборы, предшествующие отклонению от оптимальной стратегии и следующие за ним, сопровождалось расширением зрачка, что свидетельствует о развитии вегетативной стрессовой реакции, сопровождавшей подготовку исследовательского решения, его непосредственную реализацию и оценку его последствий. В-третьих, поисковые выборы сопровождались глубоким подавлением бета-осцилляций, ассоциированных с механизмами закрепления моторного обучения. Однако значительное усиление бета-ритма происходило после того, как поисковый выбор приводил к нежелательному для испытуемого результату, подтверждая тем самым, правильность прежней модели поведения, от которой человек на этот раз напрасно отступил. Это означает, что в мозге взрослого человека негативный опыт собственных неверных решений работает на закрепление выгодных моделей поведения.
Далее мы задались вопросом: как на принятие решений в вероятностной среде влияет нетерпимость к неопределенности – устойчивая тенденция человека автоматически воспринимать неизвестность как угрозу и избегать новизны? Для этого мы привлекли к участию в эксперименте добровольцев с высоко-функциональным аутизмом, большинство из которых впервые получили подтверждение диагноза опытным психиатром в рамках участия в нашем проекте. Действительно, по данным опросников, эти люди разительно отличались от нейротипичных участников нашего исследования устойчивым негативным отношением к ситуациям с неизвестным исходом и любой деятельности без ясно очерченного ожидаемого результата. Вопреки нашим ожиданиям, в задаче вероятностного выбора участники с аутизмом не избегали рискованных исследовательских решений и не отличались от контрольной группы по скорости принятия решений. Не увидели мы у них и признаков повышенного уровня стресса или затрат когнитивных ресурсов при отклонении от выгодной стратегии поведения, которые в обеих группах были одинаково высоки. Однако феноменологически обычное поведение сопровождаюсь у людей с аутизмом аномально повышенным уровнем возбуждения симпатической нервной системы при реализации максимально безопасной стратегии выбора. Фактически, с выработкой объективно выгодного предпочтения оптимальной опции у них происходило относительное расширение зрачка, свидетельствующее о повышении уровня стресса, в то время как у нейротипичных добровольцев по мере обучения уровень возбуждения закономерным образом снижался. Более того, степень относительного расширения зрачка при реализации стратегии использования уже имеющейся прагматической модели напрямую коррелировала с уровнем нетерпимости к неопределенности по данным опросника. По-видимому, даже незначительная вероятность негативного исхода является для людей с высоким уровнем нетерпимости к неопределенности главным фактором, провоцирующим тревогу несоразмерную уровню риска. Об этом же свидетельствует данные МЭГ-исследования. По мере выработки оптимальной стратегии выбора у людей с аутизмом не происходило снижения мощности бета-осцилляций, характерного для нейротипичных участников после автоматизации подкрепляемого выбора. Это говорит о том, что даже на этапе уверенного использования внутренней прагматической модели, у участников исследования с аутизмом продолжался энергозатратный процесс её непрерывного закрепления. Таким образом, внутренняя организация внешне обычного поведения в ситуации вероятностного выбора, требовала от людей с аутизмом большей мобилизации когнитивных ресурсов, чем у нейротипичных добровольцев без истории психических расстройств.
Интересно, что на первый взгляд тривиальная способность учиться выбирать из доступных альтернатив ту, которая приносит положительное подкрепление чаще, чем отрицательное, развивается у человека с возрастом, достигая своего пика лишь в молодом возрасте вскоре после совершеннолетия. Наши эксперименты с участием подростков 12-15 лет показали, что они предпочитают относительно выгодную опцию в гораздо меньшей степени чем взрослые – лишь немногим выше уровня случайного угадывания. Резкие различия в поведении подростков и взрослых в задаче вероятностного выбора, которые мы получили, не могут быть объяснены недостатком мотивации у подростков к получению денежного вознаграждение, непониманием инструкции или сбоями их внимания. Об этом свидетельствует неуклонная положительная динамика предпочтения более выгодного стимула по мере накопления опыта, темпы которой у подростков и взрослых не различалась. Мы предполагаем, что характерный для подросткового возраста дисбаланс между стратегиями использования и исследования связан с особой внутренней организацией процесса вероятностного прогнозирования, предрасполагающей их к принятию рискованных решений. Возрастная специфика его параметров является предметом наших новых исследований, которые ведутся в настоящее время.
Публикации
Более подробно с материалами исследований нашей научной группы можно познакомиться в статьях:
- Козунова, Г. Л., Воронин, Н. А., Венидиктов, В. В., & Строганова, Т. А. (2018). Обучение с подкреплением: роль непосредственной обратной связи и внутренней модели ситуации. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова, 68(5), 602-613.
- Козунова, Г. Л., Новиков, А. Ю., & Чернышев, Б. В. (2023). Профиль интеллекта и личностные особенности у взрослых пациентов с высокофункциональным аутизмом. Национальный психологический журнал, (1 (49)), 18-31
- Pultsina, K., Stroganova, T., Kozunova, G., Miasnikova, A., Prokofyev, A., Rytikova, A., & Chernyshev, B. (2024). Atypical Pupil-Linked Arousal Induced by Low-Risk Probabilistic Choices, and Intolerance of Uncertainty in Adults with ASD. bioRxiv, 2024-04.
- Chernyshev, B. V., Pultsina, K. I., Tretyakova, V. D., Miasnikova, A. S., Prokofyev, A. O., Kozunova, G. L., & Stroganova, T. A. (2023). Losses resulting from deliberate exploration trigger beta oscillations in frontal cortex. Frontiers in Neuroscience, 17, 1152926.
- Kozunova, G. L., Sayfulina, K. E., Prokofyev, A. O., Medvedev, V. A., Rytikova, A. M., Stroganova, T. A., & Chernyshev, B. V. (2022). Pupil dilation and response slowing distinguish deliberate explorative choices in the probabilistic learning task. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience, 22(5), 1108-1129.
Также у нас есть обзоры, суммирующие избранные зарубежные исследования в области механизмов принятия решений и их особенностей при аутизме:
- Сайфулина, К. Э., Козунова, Г. Л., Медведев, В. А., Рытикова, А. М., & Чернышев, Б. В. (2020). Принятие решения в условиях неопределенности: стратегии исследования и использования. Современная зарубежная психология, 9(2), 93-106.
- Козунова, Г. Л., Новиков, А. Ю., Строганова, Т. А., & Чернышев, Б. В. (2022). Нетерпимость к неопределенности и трудности принятия решений у взрослых людей с высокофункциональным аутизмом. Клиническая и специальная психология, 11(4), 30-69.
- Kozunova, G. L., Zakirov, F. K., Rytikova, A. M., Stroganova, T. A., & Chernyshev, B. V. (2023). Neurobiological Factors of Executive Dysfunction in Autism Spectrum Disorders. Neuroscience and Behavioral Physiology, 53(7), 1158-1174.