1

مغز انسان پیش از آن‌که شما آگاهانه تصمیم بگیرید، فعالیت خود را آغاز می‌کند. این اندام پیچیده بدون این‌که شما متوجه شوید، شروع به جمع‌آوری شواهد، بررسی گزینه‌ها و تمایل تدریجی به‌سوی یک انتخاب می‌کند.

یک مثال ساده

تصور کنید دو راننده در ترافیک سنگین در ساعات شلوغی. هر دو، همان جاده پرترافیک را می‌بینند. یکی پایش را روی گاز می‌گذارد و وارد مسیر می‌شود، دیگری ترمز می‌زند و صبر می‌کند.

صحنه یکسان، واکنش متفاوت. چرا؟
این همان پرسشی است که دانشمندان سال‌هاست در تلاش برای پاسخ دادن به آن هستند.

تصمیم‌گیری در مغز

مطالعات تازه

محققان دانشگاه پرینستون، همراه با تیم‌هایی از آزمایشگاه کولد اسپرینگ هاربر، دانشگاه استنفورد و دانشگاه بوستون، به رمزگشایی این فرایند نزدیک‌تر شده‌اند.

این پژوهش روی نحوه همکاری سلول‌های عصبی منفرد در مغز — هرکدام با ویژگی‌های خاص خود — متمرکز بود، تا در نهایت به یک تصمیم برسند. تمرکز اصلی آن‌ها بر قشر پیش‌حرکتی پشتی (Dorsal Premotor Cortex) بود، بخشی از مغز که وظیفه تبدیل تصمیم به عمل را بر عهده دارد.

قشر پیش‌حرکتی پشتی و نقش آن

هنگامی که ما تصمیم می‌گیریم دست دراز کنیم، حرکتی انجام دهیم یا اقدامی کنیم، این بخش از مغز وارد عمل می‌شود. اما برخلاف تصور رایج که هر نورون برابر با یک فکر است، فعالیت در این بخش پراکنده و متغیر است.

آزمایش روی میمون‌ها

نحوه آزمایش

محققان، میمون‌های رزوس را آموزش دادند تا به صفحه‌ای شطرنجی نگاه کنند و تشخیص دهند کدام رنگ — قرمز یا سبز — غالب است. در برخی مواقع پاسخ مشخص بود، اما گاهی تشخیص دشوار می‌شد.

ثبت سیگنال‌های نورونی

در حین تصمیم‌گیری میمون‌ها، دانشمندان سیگنال‌های نورونی تک‌به‌تک را ثبت کردند. یافته‌ها نشان داد حتی در یک آزمون یکسان، نورون‌ها همزمان و هماهنگ عمل نمی‌کردند. این تفاوت در واکنش که دانشمندان آن را «ناهمگنی» (Heterogeneity) می‌نامند، در میان میمون‌ها فراوان بود.

یافته‌های شگفت‌انگیز

نظریه قدیمی و کشف جدید

دکتر تاتیانا انگل، استاد موسسه علوم اعصاب پرینستون و نویسنده اصلی این مطالعه گفت:

«تصور غالب این است که این ناهمگنی ناشی از پویایی پیچیده در فرآیندهای شناختی است. اما شگفت‌انگیز این‌که ما دریافتیم این پیچیدگی ظاهری، از اصول رمزنگاری عصبی کاملاً متفاوتی ناشی می‌شود.»

همکاری نورون‌ها برای تصمیم‌گیری

مدل محاسباتی جدید

تیم پژوهشی یک مدل محاسباتی تازه طراحی کرد تا این پیچیدگی را توضیح دهد. این مدل نشان داد رفتار نورون‌ها تحت تأثیر دو عامل کلیدی است:

• تیونینگ (Tuning): چه زمانی یک نورون فعال می‌شود و به چه نوع تصمیمی واکنش نشان می‌دهد.
• پویایی عصبی (Neural Dynamics): چگونگی تأثیر وضعیت درونی مغز بر فعالیت نورون‌ها در گذر زمان.

تصویرسازی با چشم‌انداز

این مدل را می‌توان به منظره‌ای پستی‌بلندی‌دار تشبیه کرد. در این تصویر:

• دره‌ها نمایانگر تصمیمات پایدار هستند.
• با فعال‌شدن نورون‌ها، الگوی فعالیت‌شان مانند گلوله‌ای است که در سراشیبی حرکت می‌کند.

در مسیرهای شیب‌دار (تصمیمات آسان) گلوله سریع به پاسخ مشخص می‌رسد، اما در زمین‌های هموار (تصمیمات دشوار) حرکت گلوله متزلزل است و احتمال اشتباه بالاتر می‌رود.

یک سفر هماهنگ در مغز

مقایسه مدل و داده‌های واقعی

وقتی پژوهشگران این مدل را با داده‌های واقعی مغز مقایسه کردند، نتایج همخوانی داشت. نکته جالب این‌که تیونینگ نورون‌ها در مواجهه با تصمیمات آسان یا سخت تغییری نداشت، اما شکل «چشم‌انداز ذهنی» دگرگون می‌شد.

منطق مشترک در آشفتگی ظاهری

این تغییر در «زمینه ذهنی» توضیح می‌دهد که چرا نورون‌هایی که در ظاهر واکنش‌های تصادفی دارند، در حقیقت از یک منطق عمیق‌تر و مشترک پیروی می‌کنند.

دکتر انگل در توضیح این روند گفت:

«مثل گروهی از اسکی‌بازهاست که از دامنه کوه پایین می‌آیند. هرکدام مسیر دلخواه خود را دارد، اما همه تحت تأثیر همان شیب مشترک هستند.»

او افزود:

«به همین ترتیب، هر نورون ترجیح و فعالیت خاص خود را دارد، اما مجموعه‌ای از سلول‌ها در قشر پیش‌حرکتی پشتی، یک سفر هماهنگ را طی می‌کنند و به تدریج در وضعیتی پایدار قرار می‌گیرند که نمایانگر تصمیم نهایی است.»

اهمیت این پژوهش فراتر از آزمایشگاه

چرا این یافته مهم است؟

این پژوهش، نحوه عملکرد مغز هنگام سبک‌سنگین کردن گزینه‌ها — به‌ویژه تصمیمات دشوار — را رمزگشایی می‌کند. چنین بینشی برای درک تصمیم‌گیری‌های روزمره و همچنین اختلالات روانی اهمیت حیاتی دارد.

در بیماری‌هایی نظیر اسکیزوفرنی و اختلال دوقطبی، فرایند تصمیم‌گیری مختل می‌شود. دانستن این‌که در حالت عادی نورون‌ها چگونه با یکدیگر هماهنگ می‌شوند، می‌تواند به شناسایی نواقص احتمالی در این مسیر کمک کند.

افق‌های آینده

این دانش همچنین امکان طراحی درمان‌های هدفمندتر را فراهم می‌آورد، درمان‌هایی که مستقیماً بر فعالیت‌های مغزی مرتبط با تصمیم‌گیری متمرکز باشند.

تیم پژوهشی قصد دارد در گام بعدی، به بررسی دقیق‌تر نقش انواع مختلف نورون‌ها و نحوه ارتباط آن‌ها در شکل‌دهی به این «چشم‌انداز درونی» بپردازد.

دکتر انگل گفت:

«هر تصمیم منحصر به‌فرد است. اما با ورود به سطح بررسی تک‌تک آزمون‌ها و نورون‌ها، می‌توان شروع به درک این فرایند کرد.»

این مطالعه به طور کامل در مجله Nature منتشر شده است.