Motivation, Lernen und Entscheidungsfindung in sich verändernden Umgebungen (MOTILEARN)

Die Fähigkeit, adaptive Entscheidungen zu treffen und diese durchzuhalten, ist sowohl für Tiere als auch für Menschen von entscheidender Bedeutung. Obwohl einige Vereinfachungen realer Umgebungen für Labore notwendig sind, haben frühere Studien oft ein wesentliches Element der Komplexität entfernt: Verhalten ist oft eine Abfolge von Entscheidungen, die Planung, Zielverfolgung und anhaltende Motivation erfordern, um diese Ziele zu erreichen. Nur durch die Untersuchung der Kognition und des Verhaltens, die in diese erweiterten zeitlichen Abfolgen integriert sind, können wir ein umfassendes Verständnis der zugrunde liegenden Gehirnfunktionen und ihrer kognitiven, rechnerischen und neuronalen Rollen in diesen spezifischen erweiterten Verhaltensweisen erlangen.

In den letzten Jahren haben wir diese Herausforderung durch die Entwicklung eines neuen neuroethologischen Ansatzes angegangen, der durch Fortschritte in der Computermodellierung, im experimentellen Design, in der Gehirnaufzeichnung und in Stimulationstechniken ermöglicht wurde. In diesem Vorschlag haben wir Schlüsselprozesse der Kognition identifiziert, die mit der Herausforderung sequenzieller und selbstbestimmter Verhaltensweisen zusammenhängen – Verhaltensweisen, die durch die Evolution des präfrontalen Kortex ermöglicht werden, der sie durch Interaktionen mit subkortikalen Strukturen und assoziativen kortikalen Arealen unterstützt. Um diese Komplexität handhabbar zu machen, lassen wir uns von mehreren Disziplinen inspirieren, darunter Ökologie, Biologie, Psychologie und Neurowissenschaften. Auf diese Weise können wir die wesentlichen Elemente identifizieren, die komplexes adaptives Verhalten als Reaktion auf reale Herausforderungen ermöglichen, und Verhaltensmodelle um diese Prozesse herum aufbauen.

Zum Beispiel hat unser Team mithilfe dieses Rahmens die Vorstellung herausgefordert, dass Risikobereitschaft eine feste Eigenschaft von Individuen sei. Stattdessen entdeckten wir, dass Menschen flexibel das Maß an Risiko anpassen können, das sie bereit sind einzugehen, abhängig von der Umgebung – insbesondere bei der Suche nach Ressourcen – ähnlich wie ein Vogel, der kurz vor dem Verhungern steht, größere Risiken bei der Nahrungssuche eingehen würde.

Ein ebenso übersehenes Element der Entscheidungsfindung im realen Leben ist die Interaktion zwischen Emotionen und Entscheidungsfindung, insbesondere während längerfristigen Lernens und Entscheidens über die Zeit hinweg, trotz ihrer potenziellen Relevanz für das Verständnis zustandsabhängiger Entscheidungsfindung, individueller Unterschiede und klinischer Störungen.

Das aktuelle Projekt zielt darauf ab, drei spezifische Aspekte der Ressourcensuche zu behandeln. Erstens erfordern ökologische Umgebungen oft vorausschauende Planung, die nicht nur zukünftige Chancen in der Umgebung berücksichtigt, sondern auch verhaltensspezifische Tendenzen und Vorlieben des Individuums (z.B. die Fähigkeit, diese zukünftigen Chancen zu nutzen), um langfristige Ziele zu verfolgen.

Zweitens ist es in diesen Situationen wichtig, jegliches Wissen über die Richtung, in die sich eine Umgebung verändert, zu nutzen, um vorauszuplanen und spezifische Bewertungsmechanismen einzusetzen, um die schrittweise Verfolgung und Aufgabe von Zielen zu beurteilen. Drittens ist es, da diese Umgebungen die Berücksichtigung einer längerfristigen Verpflichtung erfordern, wesentlich zu verstehen, wie Schwankungen in der Motivation diese Prozesse fördern oder behindern können.

Alle Daten werden während eines einzelnen Besuchs für jeden Teilnehmer erhoben. Für jede der drei Aufgaben wird das Verfahren gleich sein; nur die durchgeführte kognitive Aufgabe wird sich unterscheiden.

Teil 1 des Besuchs = Einrichtung, Erklärung der Studie, Überprüfung der Ein- und Ausschlusskriterien und Unterzeichnung der Einwilligung.

Danach werden die Teilnehmer die kognitive Aufgabe üben. Teil 2 des Besuchs (CERMEP): MRT-Sitzung (kognitive Aufgabe + strukturelle MRT + funktionelle MRT + physiologische Messungen).