Motivation, inlärning och beslutsfattande i föränderliga miljöer (MOTILEARN)

Att kunna fatta adaptiva beslut och genomföra dem är avgörande för både djur och människor. Även om vissa förenklingar av verkliga miljöer är nödvändiga i laboratorier, har tidigare studier ofta tagit bort ett väsentligt element av komplexitet: beteende är ofta en sekvens av val som kräver planering, måluppfyllelse och ihållande motivation för att uppnå dessa mål. Endast genom att undersöka kognition och beteende integrerat i dessa utsträckta tidssekvenser kan vi uppnå en omfattande förståelse av de hjärnfunktioner som är i arbete och deras kognitiva, beräkningsmässiga och neurala roller i dessa specifika utsträckta beteenden.

Under de senaste åren har vi adresserat denna utmaning genom att utveckla ett nytt neuroetologiskt tillvägagångssätt, möjliggjort av framsteg inom beräkningsmodellering, experimentell design, hjärnavbildning och stimuleringstekniker. I detta förslag har vi identifierat viktiga kognitiva processer relaterade till utmaningen med sekventiella och självbestämda beteenden, beteenden möjliggjorda av prefrontala cortex evolution, som understöder dem genom interaktioner med subkortikala strukturer och associativa kortikala områden. För att göra denna komplexitet hanterbar hämtar vi inspiration från flera discipliner, inklusive ekologi, biologi, psykologi och neurovetenskap. På detta sätt kan vi identifiera de väsentliga elementen som möjliggör komplext adaptivt beteende som svar på verkliga utmaningar och bygga beteendemodeller kring dessa processer.

Till exempel, med hjälp av detta ramverk, utmanade vårt team uppfattningen att risktagande benägenhet är en fast egenskap hos individer. Istället upptäckte vi att människor flexibelt kan modifiera den risknivå de är villiga att ta beroende på miljön, särskilt vid resursökning - på samma sätt som en nära svältnande fågel skulle ta större risker när den söker efter mat.

Ett lika förbisett element av verkligt beslutsfattande är interaktionen mellan känslor och beslutsfattande, särskilt under utdragen inlärning och beslutsfattande över tid, trots dess potentiella relevans för att förstå tillståndsberoende beslutsfattande, individuella skillnader och kliniska störningar.

Det aktuella projektet syftar till att adressera tre specifika aspekter av resursökning. För det första kräver ekologiska miljöer ofta förvägplanering, med hänsyn till inte bara framtida möjligheter som finns i miljön, utan även beteendetendenser och bias specifika för individen (t.ex., förmågan att utnyttja dessa framtida möjligheter) för att förfölja långsiktiga mål.

För det andra är det i dessa situationer viktigt att använda all kunskap om riktningen i vilken en miljö förändras för att planera i förväg och använda specifika utvärderingsmekanismer för att bedöma den gradvisa förföljelsen och övergivandet av mål. För det tredje, samtidigt som dessa miljöer kräver övervägande av ett långsiktigt åtagande, är det avgörande att förstå hur motivationens fluktuationer kan hjälpa eller hindra dessa processer.

All data kommer att samlas in under ett enda besök för varje deltagare. För var och en av de tre uppgifterna kommer proceduren att vara densamma; endast den kognitiva uppgiften som utförs kommer att skilja sig åt.

Del 1 av besöket = Inställning, förklaring av studien, verifiering av inklusions- och icke-inklusionskriterier, och undertecknande av samtycke.

Därefter kommer deltagarna att träna på den kognitiva uppgiften. Del 2 av besöket (CERMEP): MRI-session (kognitiv uppgift + strukturell MRI + funktionell MRI + fysiologiska mätningar).