هندسه پیچیده انتخاب

عوامل روان‌شناختی مانند ترس ازاشتباه،کمال‌گرایی، یافشار اجتماعی می‌توانند این سختی راتشدید کنند.همچنین اطلاعات بیش ازحد یاکمبود اطلاعات کافی نیزتصمیم‌گیری را دشوارمی‌کنداما نقش مرکزفرماندهی بدن در هنگام تصمیم‌گیری‌های دشوار چیست؟
مغز مانند یک ابررایانه، تمام فعالیت‌های بدن، از تنفس تا تفکر را کنترل می‌کند. با حدود ۸۶ میلیارد نورون و تریلیون‌ها اتصال، مغز شبکه‌ای بی‌نهایت پیچیده برای پردازش اطلاعات است. هر تصمیمی به طور نامحسوس آغاز می‌شود، زیرا مغز مدت‌ها پیش از اقدام یا کنش، گزینه‌ها را می‌سنجد. اکنون محققان نشان داده‌اند که علی‌رغم تفاوت‌های فردی در فعالیت نورون‌ها، یک ساختار اساسی مشترک، مغز را به سمت تصمیمات یکپارچه هدایت‌می‌کند. 
   
موقعیت‌های یکسان، تصمیمات متفاوت
مدت‌ها پیش از این‌که کسی عملی انجام دهد، مغز سخت مشغول جمع‌آوری شواهد، سنجش گزینه‌ها و به تدریج متعهد شدن به یک انتخاب است اما افراد حتی وقتی با شواهد یکسانی روبه‌رو می‌شوند، می‌توانند به نتایج متفاوتی برسند، به خصوص وقتی تصمیم دشوار باشد.  به عنوان مثال، دو راننده‌ مختلف درساعات شلوغی ترافیک، یک خیابان شلوغ را نظاره می‌کنند. یکی ممکن است سرعت خودرا افزایش دهدوبه شلوغی بپیوندد، درحالی که دیگری با احتیاط ترمز می‌کند و به مسیر جایگزین می‌اندیشد. این‌که مغز که از میلیاردها سلول تخصصی تشکیل شده است، چگونه این تصمیمات آنی را می‌گیرد، با وجود پیشرفت‌های علمی، همچنان تا حد زیادی یک راز باقی‌مانده است.اکنون یافته‌های جدید دانشگاه پرینستون با همکاری محققان آزمایشگاه کولد اسپرینگ هاربر،دانشگاه استنفورد ودانشگاه بوستون چگونگی گرد هم آمدن سلول‌های متنوع مغز برای هدایت یک تصمیم واحد را روشن می‌کند. این محققان دریافتند که اگرچه نورون‌های منفرد پاسخ‌های پیچیده و گیج‌کننده‌ای دارند اما فعالیت آنها توسط یک ساختار مشترک شکل می‌گیرد که در نهایت مغز را به سمت یک انتخاب واحد هدایت می‌کند. این یافته‌ها در تاریخ ۲۵ ژوئن (چهارم تیر) در مجله Nature منتشر شد. 
 
چگونگی آزمایش
آزمایش‌های کلاسیک در علوم اعصاب نشان داده‌اند که مغز اطلاعات حسی ساده، مانند اشکال یا صداهای اولیه، را به روش‌های قابل پیش‌بینی ترسیم می‌کند. برای مثال وقتی یک مستطیل سیاه با زاویه ۴۵ درجه چرخانده شود، گروه خاصی از سلول‌ها را در قشر بینایی فعال می‌کند. با کمی تغییر زاویه، گروه متفاوتی از سلول‌های مغز روشن می‌شود اما تصمیم‌گیری‌ها، به‌ ویژه زمانی که با اقدام مرتبط باشند، پیچیده‌تر از تمایز تن‌های صدا یا اشکال اندکی متفاوت هستند و این امر شناسایی کد عصبی که هدایت کننده تصمیم‌گیری است را برای محققان دشوار می‌سازد. 
برای غلبه بر این چالش، تیم تحقیقاتی میمون‌های رزوس را آموزش دادند تا مشخص کنند کدام رنگ (قرمز یا سبز) در یک نمایشگر شطرنجی غالب‌تر است. آزمایش‌های آسان برای میمون‌ها واضح بودند اما آزمایش‌های مبهم نیاز به بررسی و تأمل دقیق داشتند. همزمان که میمون‌ها انتخاب خود را بررسی می‌کردند، محققان نیز فعالیت سلول‌های عصبی در قشر پیش‌حرکتی پشتی، ناحیه‌ای از مغز که در تبدیل تصمیمات به اقدامات نقش دارد، را ثبت کردند. آنها دریافتند که نورون‌ها حتی در یک آزمایش مشابه، بسیار متفاوت پاسخ می‌دهند که نشان‌دهنده درجه بالایی از «ناهمگونی» یا تغییرپذیری در کد عصبی برای تصمیم‌گیری است. 
دکتر تاتیانا انگل، دانشیار مؤسسه علوم اعصاب پرینستون و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: «فرض رایج این است که این ناهمگونی، پویایی پیچیده‌ای را که در شناخت دخیل است، منعکس می‌کند اما در کمال تعجب، ما دریافتیم که این پیچیدگی ظاهری از یک اصل کدگذاری عصبی بسیار متفاوت ناشی‌می‌شود.»
 
توسعه مدل محاسباتی انعطاف‌پذیر
برای توضیح این تنوع، تیم یک مدل محاسباتی انعطاف‌پذیر توسعه داد که دو ویژگی حیاتی هدایت‌کننده‌ رفتار هر نورون را آشکار کرد: نخست تنظیم (یک نورون چه زمانی و به چه نوع تصمیمی تمایل به پاسخ دادن دارد) و دوم دینامیک عصبی (که توسط یک «چشم‌انداز بالقوه» که فعالیت را هدایت می‌کند، نشان داده می‌شود). 
در این مدل، دره‌های موجود در چشم‌انداز، نشان‌دهنده‌ تصمیم پایداری هستند که گرفته شده است. آشکار شدن فعالیت عصبی نیز مانند توپی است که در زمین می‌غلتد؛ به این معنی که شیب‌های تندتر، فعالیت را با قاطعیت بیشتری به سمت یک انتخاب سوق می‌دهند.وقتی این مدل روی داده‌های واقعی اعمال شد، نشان داد که «تنظیم‌پذیری» در آزمون‌های آسان و سخت ثابت می‌ماند اما شکل «چشم‌انداز بالقوه» تغییر می‌کند. در وظایف آسان‌تر، این چشم‌انداز شیب تندی داشت که منجر‌به تصمیم‌گیری سریع‌تر و با اعتماد به ‌نفس‌تر می‌شد اما در وظایف سخت‌تر، این چشم‌انداز صاف‌تر و حساس‌تر به نویز بود و احتمال اشتباه را افزایش‌می‌داد. 
 
اهمیت پژوهش
درک چگونگی همکاری نورون‌ها برای تصمیم‌گیری می‌تواند بینش عمیق‌تری در مورد عملکرد اساسی مغز و چگونگی اختلال در مواردی مانند اسکیزوفرنی یا اختلال دوقطبی، که در آنها فرآیندهای تصمیم‌گیری تغییر می‌کنند، ارائه دهد.انگل و همکارانش اکنون با دردست داشتن یک مدل جدید، قصد دارند بررسی کنند که چگونه انواع مختلف نورون‌ها و نحوه اتصال آنها، در تنظیم متنوع و مراحل متمایز تصمیم‌گیری مشاهده شده، نقش دارند. انگل گفت: «هر تصمیمی منحصر به‌فرد است اما با بررسی دقیق‌تر در سطح آزمایش‌های منفرد وتک نورون‌ها، می‌توانیم کم‌کم آن را درک کنیم.»