„Xiaowei Gu“ ir Joshua Johansenas Rikeno smegenų mokslo centre Japonijoje atrado pagrindinę žiurkių smegenų grandinę, leidžiančią mokytis numatytų emocijų. Tyrimas atskleidžia, kaip priekinė smegenų dalis koordinuoja su amigdala-smegenų regionu, svarbiu paprastoms emocinio mokymosi formoms, kad šis aukštesnės eilės emocinis sugebėjimas būtų įmanomas.
Paskelbta PrigimtisŠis tyrimas yra pirmasis parodantis, kaip smegenys koduoja žmogaus vidinius emocijų modelius.
Kas yra išvadinės emocijos? Apsvarstykite vaiką, kuris dažnai stebi vapsvą, skriejančią iš savo lizdo ir iš jo lizdo miške netoli jos namo. Vieną dieną vaikas pirmą kartą užklupo vapsvą, tai bauginanti patirtis, keičianti jos emocinę reakciją į šį būtybę, bet ir į patį lizdą.
Vėliau, matydamas vien vapsvos lizdą, vaikas jaučiasi nerimastingas ir tampa budrus bei atsargus. Šiame scenarijuje vaikas sukūrė vidinį modelį, kuris susieja neigiamą patirtį su vaizdiniu lizdo vaizdavimu, net nors ir „The Nest“ nebuvo baimingo įvykio metu.
Johansenas ir Gu buvo suinteresuoti suprasti nervų mechanizmus, leidžiančius tokio tipo aukštesnės eilės emociniam apdorojimui per išvadas.
Norėdami tai padaryti, jie sukūrė panašią gyvūnų situaciją; Žiurkės sužinojo neutralų ryšį tarp triukšmo ir vaizdo, vėliau patyrė nemalonumą, matydamas vaizdą – procesą, vadinamą bauginančiu kondicionavimu.
Kitą dieną jie buvo išbandyti, kad išsiaiškintų, ar jie gali padaryti išvadą vien tik išgirdę triukšmą, kad gali įvykti kažkas nemalonaus. Esant tokioms sąlygoms, žiurkės iš tikrųjų užšaldė, kai išgirdo triukšmą, nurodydamos jų baimę ir parodydama, kad jos taip pat gali išmokti numanomų emocijų.
Kai jie turėjo sėkmingą gyvūnų modelį, tyrėjai naudojo kalcio vaizdavimo ir optogenetikos derinį, norėdami ištirti neuronų aktyvumo pokyčius smegenų dalyje, vadinamoje medialine prefrontaline žieve (MPFC). Kaip hipotezė, eksperimentai parodė, kad MPFC yra emocinių išvadų pagrindas.
Prieš išgyvendami bauginantį kondicionavimą, MPFC neuronai reagavo panašiai tiek į vaizdą, tiek į triukšmą, nesvarbu, ar stimulai buvo suporuoti, ar ne. Tačiau po bauginančio mokymosi kalcio vaizdavimas parodė, kad į triukšmą reaguojančių ir triukšmo/vaizdų reagavimo neuronai padidėjo aukštyn-iš pradžių pateikė triukšmą ir vaizdą, kai jie buvo pateikiami gyvūnams.
Tolesni tyrimai parodė, kad šis reiškinys buvo įmanomas, nes pradinis jutimo poravimas „pažymėtos“ bendrai reaguojantys neuronai, todėl jie buvo paruošti aktyvuoti nerodomojo kondicionavimo metu.
Optogenetiškai blokuojant MPFC bauginančio mokymosi stadijos metu neleido žiurkėms padaryti vėlesnę išvadą. Šiuo atveju vaizdas ir nemaloni patirtis, ir netiesiogiai triukšmas negalėjo tinkamai susieti žiurkių galvoje.
Užblokavus MPFC į amigdalą bandymo fazės metu, žiurkės taip pat neleido žiurkėms reaguoti į triukšmą iš baimės. Tačiau šiuo atveju taip buvo todėl, kad jie negalėjo tinkamai prisiminti numanomos atminties, nors asociacija buvo sukurta prieš dieną.
Tuo pačiu metu žiurkėms nebuvo problemų užšaldyti reaguojant į vaizdą, tai rodo, kad tik aukštesnės eilės išvados gebėjimas yra pagrįstas fiziniais pokyčiais, vykstančiais MPFC neuronuose.
Johansenas paaiškina: „Dešimtmečiai tyrinėjant bauginantį graužikų mokymąsi atskleidė, kad amigdala yra kritinė vieta, kur galima saugoti paprastus emocinius prisiminimus, susijusius su tiesiogiai patyrusiomis asociacijomis. Tačiau mūsų nauji išvados rodo, kad MPFC yra centrinis smegenų regionas aukštesnės eilės žmonėms panašioms emocijoms, kurios apima vidinius modelius ir išvadą”.
„Mūsų tyrimo vertė,-sako Johansenas,-yra ta, kad ji atveria duris tyrėjams visur, kad ištirtų nervinius mechanizmus, kurie tarpininkauja aukštesnės eilės emocijoms, kurios yra svarbesnės žmogaus psichiatrinėms sąlygoms, tokioms kaip nerimas ar su traumomis susiję sutrikimai“.