Επιλέγουμε μια διαδρομή επειδή συνήθως έχει λιγότερη κίνηση, αλλά βρίσκουμε μποτιλιάρισμα. Την επόμενη φορά, ίσως το ξανασκεφτούμε. Μέσα από τέτοιες καθημερινές εμπειρίες αναθεωρούμε όσα περιμένουμε να συμβούν, αξιοποιώντας τις πληροφορίες που μας δίνει η πραγματικότητα. Αυτή η διαδικασία μάς επιτρέπει να προσαρμοζόμαστε, να προβλέπουμε αποτελέσματα και να σχεδιάζουμε την επόμενή μας κίνηση όταν ερχόμαστε αντιμέτωποι με την αβεβαιότητα. Πώς παρακολουθεί, όμως, ο εγκέφαλος τη διαφορά ανάμεσα στην πρόβλεψη και το αποτέλεσμα;
Μελέτη από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Yale στρέφει την προσοχή σε μια λιγότερο γνωστή εγκεφαλική περιοχή, το προτείχισμα, γνωστό και ως claustrum. Πρόκειται για μια λεπτή στιβάδα νευρικών κυττάρων βαθιά στον εγκέφαλο, με εκτεταμένες συνδέσεις με τον εγκεφαλικό φλοιό. Παρά τις συνδέσεις αυτές, ο ακριβής ρόλος της παραμένει ασαφής. Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Nature Neuroscience, υποδηλώνουν ότι νευρώνες αυτής της περιοχής παρακολουθούν την αβεβαιότητα και την απόκλιση ανάμεσα σε αυτό που περιμένουμε και σε αυτό που τελικά συμβαίνει.
Το πείραμα με το εικονικό διαστημόπλοιο
Για να κατανοήσουν πώς λειτουργεί αυτή η κρυφή περιοχή, οι ερευνητές κατέγραψαν τη δραστηριότητα μεμονωμένων νευρώνων σε επτά ασθενείς με επιληψία, οι οποίοι είχαν ήδη υποβληθεί σε εμφύτευση ηλεκτροδίων για κλινικούς λόγους. Κατά τη διάρκεια της καταγραφής, οι συμμετέχοντες κλήθηκαν να παίξουν ένα ηλεκτρονικό παιχνίδι, οδηγώντας ένα εικονικό διαστημόπλοιο ανάμεσα σε ζώνες αστεροειδών.
Οι ερευνητές άλλαζαν διαρκώς την πιθανότητα να είναι ασφαλές ένα πέρασμα, αναγκάζοντας τους παίκτες να προσαρμόζουν τις στρατηγικές τους για να αποφύγουν τις συγκρούσεις. Χρησιμοποιώντας ένα μαθηματικό μοντέλο, οι επιστήμονες συνέκριναν τη δραστηριότητα των νευρώνων με δύο βασικές μεταβλητές:
- Την υποκειμενική αβεβαιότητα (την αβεβαιότητα για το πού βρισκόταν το ασφαλές πέρασμα, όπως την εκτιμούσε το μαθηματικό μοντέλο).
- Το σφάλμα πρόβλεψης (prediction error), δηλαδή την απόσταση ανάμεσα σε αυτό που περίμενε ο παίκτης να συμβεί και σε αυτό που τελικά συνέβη.
Τα ευρήματα έδειξαν ότι τόσο το προτείχισμα και ο πρόσθιος προσαγώγιος φλοιός (ACC), μια περιοχή που βοηθά στην καθοδήγηση της συμπεριφοράς, αντέδρασαν έντονα, με περίπου το 70% των νευρώνων τους να ενεργοποιείται κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού. Αντίθετα, η αμυγδαλή, που σχετίζεται με τα συναισθήματα, έδειξε μικρότερη ενεργοποίηση, φτάνοντας το 30%.
Claustrum και ACC: Δύο διαφορετικοί ρόλοι στις ανατροπές
Παρόλο που και οι δύο περιοχές αποδείχθηκαν «κλειδιά» για την ανίχνευση της αβεβαιότητας, η μελέτη αποκάλυψε μια σημαντική διαφορά στον χρόνο και στον τρόπο που φάνηκαν να ενεργοποιούνται.
Ο πρόσθιος προσαγώγιος φλοιός (ACC) φάνηκε να διατηρεί τα σήματα αβεβαιότητας ακόμη και στα διαστήματα ανάμεσα στις δοκιμασίες. Ήταν σαν να κρατάει ενεργή τη μνήμη της σταθερότητας του περιβάλλοντος πριν εμφανιστεί η επόμενη πρόκληση. Επιπλέον, οι νευρώνες του ήταν μοιρασμένοι, με κάποιους να αντιδρούν στην επιτυχία (αποφυγή αστεροειδούς) και άλλους στην αποτυχία (σύγκρουση).
Το προτείχισμα (claustrum), από την άλλη, φάνηκε να παρακολουθεί πόσο αβέβαιη ήταν η επόμενη εξέλιξη και πόσο διέφερε από την αναμενόμενη, κυρίως όσο οι παίκτες προσπαθούσαν να αποφύγουν τους αστεροειδείς. Οι νευρώνες που μελετήθηκαν ανταποκρίνονταν περισσότερο στις συγκρούσεις, ιδιαίτερα όταν οι παίκτες είχαν λιγότερα στοιχεία για να προβλέψουν πού θα βρισκόταν το ασφαλές πέρασμα.
Αλλάζουν τα δεδομένα για την αβεβαιότητα
Αυτή η χρονική διαφορά υποδηλώνει ότι οι δύο περιοχές μπορεί να λειτουργούν συμπληρωματικά. Ο πρόσθιος προσαγώγιος φλοιός (ACC) φαίνεται να παρακολουθεί πόσο αξιόπιστες είναι οι προβλέψεις μας, ακόμη και πριν εμφανιστεί η επόμενη πρόκληση. Στο προτείχισμα, τα αντίστοιχα σήματα καταγράφονταν κυρίως όσο οι παίκτες προσπαθούσαν να αποφύγουν τους αστεροειδείς, όταν οι προσδοκίες τους δοκιμάζονταν στην πράξη.
Η μελέτη συνδέει έτσι τη δραστηριότητα του προτειχίσματος με τη διαφορά ανάμεσα σε όσα περιμένουμε και όσα συμβαίνουν. Το αν και πώς αυτή η πληροφορία μάς βοηθά να αλλάζουμε τις επόμενες κινήσεις μας μένει να διερευνηθεί. Είναι, όμως, ένα ενδιαφέρον στοιχείο για το πώς ο εγκέφαλος παρακολουθεί έναν κόσμο που δεν ακολουθεί πάντα τις προβλέψεις μας.