Onderzoek naar verrassingssignalen in de voorste insula

De onderzoekers stellen een gedragsexperiment voor met SEEG-opname en -stimulatie, om zowel de rol te bevestigen van een hersengebied dat bekend staat als de anterieure insula bij het identificeren van verrassingen, als om de concurrerende principes achter aanpassing ondubbelzinnig te maken: optimaliseren en bevredigen. Optimizers blijven leren en passen zich aan als de prestaties kunnen worden verbeterd, terwijl satisficers tevreden zijn met voldoende prestaties en zullen stoppen met aanpassen zodra dat is bereikt.

Om verrassingssignalen te bestuderen in de anterieure insula, een hersenstructuur waar deze signalen zeer prominent aanwezig zijn, zullen de onderzoekers een experiment uitvoeren met proefpersonen die SEEG-opnamen (stereo-elektro-encefalogram) ondergaan, dat wil zeggen opnames van elektroden die chirurgisch in de hersenen zijn geïmplanteerd. brein. Deze opnames worden gemaakt terwijl patiënten een taak uitvoeren waarbij ze proberen te anticiperen op de bewegingen van een doelwit op een lijn in twee verschillende leeromgevingen (condities). De onderzoekers zullen dan bepalen of deze signalen een weerspiegeling zijn van verrassing ten opzichte van eerdere betrokkenheid bij de omgeving, of verrassing die onthult dat de agent niet langer het gevoel heeft de controle te hebben omdat onzekerheid niet in overeenstemming is met het referentiemodel. Als het bewijs consistent is met het eerste, weerspiegelt aanpassing traditionele versterking en is het gericht op het optimaliseren van gedrag. Als het bewijs in plaats daarvan consistent is met het laatste, wordt het gedrag geleid door een eerder model (een referentiemodel) en is het gedrag bevredigend.

Een fMRI-onderzoek door d'Acremont en Bossaerts levert het eerste bewijs dat activering in de voorste insula de bevredigende hypothese ondersteunt, maar het ontbreekt aan de temporele granulariteit om optimalisatie volledig uit te sluiten. In het huidige project stellen de onderzoekers voor om de hogere tijdsresolutie van SEEG-opnames te gebruiken om deze bevindingen te bevestigen en de optimalisatiehypothese te verwerpen.

Bovendien zullen stimulaties van de voorste insula tijdens een subset van proeven worden gebruikt om te bepalen of insulaire activering na verrassingssignalen en voorafgaande gedragsveranderingen (leren) louter correlatief of in feite causaal is. Met stimulatie kunnen we bepalen in welke mate het gevoel van controle en het daaropvolgende gedrag van proefpersonen kan worden beïnvloed in overeenstemming met op verrassingen gebaseerde gedragsmodellering.

Het cohort voor deze studie zal bestaan ​​uit patiënten met geneesmiddelresistente, focale epilepsie en die in het ziekenhuis zijn opgenomen in de Hôpitaux Universitaires de Genève (HUG) voor pre-chirurgische evaluatie van hun epilepsie met behulp van SEEG. Het protocol loopt parallel met de klinische procedures van de patiënt.