دانلود رایگان ترجمه مقاله تصمیم گیری در راسته پستانداران غیر انسان (ساینس دایرکت – الزویر 2014)

مبتدی (مناسب برای درک مفهوم کلی مطلب) 

مزایای ترکیب کردن فعالیتهای نظریه بازی با تکنیک­های علوم اعصاب مانند ثبت تک نرونی دارای دو قسمت است. اول، همانطور که در بالا بحث شد، الگوهای انتخاب در این فعالیتها غالبا مطابق با پیش ­بینی­ های نظریه بازی کلاسیک نیست، و بنابراین توصیف دقیقتر رفتار (از لحاظ فرآیند عصبی که پایه آنها است) در تطبیق این مدلها برای متناسب کردن اینکه چگونه تصمیمات گرفته می­شوند حائز اهمیت است. دوم، علم اعصاب می­تواند محدودیت­های بیولوژیکی مهم را در فرآیندهای درگیر فراهم سازد، و در واقع تحقیقات نشان می­دهد که بسیاری از فرآیندهای که فکر می­کنند پایه این نوع از تصمیم­گیری پیچیده باشند ممکن است قویا با بیشتر فرایندهای مغزی مانند پاداش، تنبیه و انزجار همپوشانی داشته باشند. دانش “بلوکهای ساختمانی” تصمیم­گیری در بازیها بطور قابل توجهی در ساخت مدلهای بهتر این فرآیند کمک خواهد کرد.

مدار بصری راسته پستانداران غیر انسان بعنوان یک سیستم مدل برای مطالعه پایه عصبی تصمیم ­گیری اجتماعی

با وجود استفاده از بیداری، رفتار میمون­ها یکی از اصلی­ترین سیستم­های تحقیقاتی علوم اعصاب در چهل سال اخیر بوده است و استفاده از آنها در ارتباط با فعالیتهای تئوری بازی کمتر از 10 سال است. اگرچه هنوز در به بلوغ کامل نرسیده است، این تحقیق بینش قابل توجهی را در مورد فرآیندهای پنهانی که در جعبه سیاه در طول تعاملات اجتماعی رخ می­دهند ایجاد کرده است. ما در اینجا روشهای نوروفیزیولوژیک را برای تکنیکهای غیر عصبی معرفی می­کنیم و محدودیتهای آنها را در فراهم آوردن بینشهای آتی برجسته می­سازیم.

یک مدل حیوان مناسب لازم است تا دسترسی مستقیم به بستر عصبی در طول تصمیم­گیری در بازیها فراهم شود. به دلایل مختلف، میمون رزوس (ماکاکا مولاتا) مدل حیوانی اصلی برای مطالعه فرآیندهای تصمیم­گیری مرتبه بالا بوده است. سازماندهی عمومی سیستم عصبی آنها شبیه انسان است و این پیچیدگی به آنها این اجازه را می­دهد که فعالیتهای رفتاری نسبتا پیچیده را در آزمایشگاه یاد بگیرند. مناسب بودن این راسته از پستانداران احتمالا به حوزه اجتماعی نیز می­رسد، نکته­ای که در فصل 7 آمده است. هر دو گونه بخوبی دارای ساختارهای اجتماعی با سیستم­های سیگنال­دهی پیچیده برای حفظ این ساختار هستند (بیرن و وایتن، 1989؛ د وال، 1990). در شماری از بسترهای تصمیم­گیری شامل بازیهای با استراتژی مخلوط که ما در اینجا بر روی آنها تمرکز داریم، میمونها و انسانها استراتژیهای قابل مقایسه­ای را نشان می­دهند که نشان دهنده این است که ممکن است بسیاری از فرآیندهای عصبی به اشتراک گذاشته شوند.

به علت تعدادی از دلایل عملی، تحقیق در مورد تصمیم­گیری در حیوانات مورد توجه قرار گرفته است، اما نه بصورت انحصاری بر روی سیستم بصری-عصبی میمون (گلیمچر، 2003؛ شال و تامسون، 1999). سیستم بصری-عصبی پستانداران غیر از انسان حائز اهمیت است زیرا به آنها اجازه می­دهد که به اندازه کافی اطلاعات بصری را از محیط ما استخراج کنند. این امر با همتراز کردن فرورفتگی (بخش مرکزی سبکیه که با بالاترین حد بینایی همراه است) با اهداف مورد نظر با استفاده از حرکات چشم که بعنوان ساکاد شناخته می­شود (و سپس ثابت می­شود) زمانی که اطلاعات بصری کسب می­شود و در نواحی مخطط مورد پردازش قرار می­گیرد حاصل می­شود. اگرچه انتخابها بصورت سنتی در نظر گرفته نمی­شوند، ساکادها در حقیقت عبارتند از بازخوانی رفتاری یکی از رایجترین تصمیمات ما یعنی انتخاب اینکه چه زمانی و چه جایی را نگاه کنیم.

مدار عصبی اساس فرآیند بصری است و کنترل حرکت چشم بخوبی درک می­شود، و یک بنیاد جامع را برای پرسیدن سوالات در مورد فرآیندهای تصمیم­گیری که حساسیت را به عمل پیوند می­دهند فراهم می­سازد. حرکات چشمی، ساده و دارای حرکات کلیشه­ای هستند و برخلاف دیگر سیستم­های حسی-حرکتی، تمام مدار عصبی آن درون سر قرار گرفته است. این نکته آخر حائز اهمیت است زیرا سر می­تواند در طول آزمایشات از حرکت باز بایستد و بنابراین پایداری مورد نیاز را برای ثبت نرون­های گوچک در حیوان در حال حرکت یا خواب را فراهم می­کند. برای انجام این کار، میمونها برای نشستن در صندلی­هایی که سر را در طول انجام آزمایشات از حرکت محدود می­کنند آموزش می­بینند. در نتیجه، تعاملات اجتماعی در آزمایشگاه شامل هدایت حرکات چشم به سمت اهداف بصری است که توسط رقبای کامپیوتری مجازی به جای تعاملات مستقیم، خشن و آشفته بین میمونها کنترل می­شود (شکل 26.2). محدودیتهای قابل مقایسه هنگامی که آزمایشات بر روی تصمیم­گیری اجتماعی در اسکنرها در آزمایشات انسانی انجام می­شوند وارد می­گردند.

مزایا و معایب رویکرد نوروفیزیولوژی سیستم­ها

مزایای رویکرد نوروفیزیولوژی از دسترسی مستقیم به بستر عصبی ناشی می­شود. سیگنالهای عصبی می­توانند با تفکیک­پذیری زمانی (1 میلی ثانیه) و فضایی (نورونهای منفرد) دقیق و با دقت قابل مقایسه نمونه­برداری شوند، فعالیت عصبی می­تواند به صورت مصنوعی دستکاری شود.

برای آنهایی که با روش همراه با نوروفیزیولوژی در بیداری و رفتار میمونها آشنایی ندارند، ما بطور خلاصه شرح می­دهیم. این مورد بطور دقیقتر و با جزییات در فصل 6 بیان می­شود. یک محفظه با کلاهک قابل جابجایی در یک ورودی کوچک در جمجمه تحت شرایط ضد عفونی قرار داده شده است. در شروع هر آزمایش، یک الکترود فلزی یا سوزن وارد غشا می­شود که مغز را پوشش می­دهد و به اهستگی تا ناحیه مغزی مورد نظر پایین آورده می­شود. این روش­ها بدون درد هستند و آسیب کمی را به بافت عصبی وارد می­کنند زیرا مغز فاقد گیرنده­های درد است و تنها کاوشگرهای نازک استفاده می­شوند. این خصوصیات بحرانی هستند زیرا برای کسب نتایج آزمایشگاهی دقیق حیوان و مغز باید تا حد امکان در حالت طبیعی خود باشند.

این پتانسیل­های عمل یا پالسهای الکتریکی ناشی از یک نورون و تکثیر در طول آکسون­های توصیف شده در فصل 5 هستند که با استفاده از میکروالکترودها در طول این آزمایشات ثبت شدند. این فعالیت عصبی می­تواند با خصوصیات دستورالعمل حسی، متغیرهای داخلی پیش­بینی شده توسط نظریه اقتصادی، جوانب پاسخ انتخاب و نوع تقویت همبستگی داشته باشند. از آنجا که این فعالسازی عصبی می­تواند با دقت میلی­ثانیه اندازه­گیری شود، بهترین ابزار برای فهم فهم محاسبات لحظه به لحظه است که اساس فرآیند تصمیم­گیری می­باشد.

دستکاری مصنوعی فعالیت عصبی می­تواند شواهد مستقیم بیشتری را فراهم کند که نشان دهد ناحیه مغزی در فرآیند تصمیم­گیری دخیل است. تعدادی از تکنیکها برای دستکاری فعالیت عصبی در فصل 6 توصیف شده­اند. این فصل به توصیف تهییج مصنوعی فعالیت عصبی از طریق میکرو تحریک الکتریکی می­پردازد. دقت زمانی، وسعت فضایی و شدت دستکاری فعالیت عصبی می­تواند با دقت بیشتری با استفاده از تکنیکهای موجود برای غیرفعال کردن غیربرگشتی نواحی مغز کنترل شود.

تعدادی از معایب بالقوه موجود در استفاده از راسته پستانداران غیر انسانی برای تشخیص فرآیندهای عصبی پایه تعاملات اجتماعی انسان هستند. تا به امروز، راسته پستانداران غیر انسانی برای اجزای بازیهای با استراتژی مخلوط ساده در طول ثبت نوروفیزولوژیکی آموزش دیده­اند. خواننده باید به فصلهای 2، 7، 11 و 25 برای بحث در مورد دیگر اشکال تعاملات اجتماعی رجوع کند. بسیاری از چالش موجود در استفاده از راسته پستانداران غیر انسان این امر را ارزیابی می­کند که آیا آنها توانایی­های شناختی کلیدی را با ما برای اجرای تعاملات اجتماعی پیچیده به اشتراک می­گذارند، و اگر چنین است تقطیر این وظایف انتزاعی به شکلهایی که میمونها می­توانند درک کنند صورت می­گیرد. علاوه بر این، ممکن است آموزش حیوانات بر روی فعالیتهای تئوری بازی بدون دستورالعمل کلامی و تنها با استفاده از تکنیکهای عملیاتی مشکل باشد.

حتی اگر استراتژیهای انتخاب قابل مقایسه در طول بازیهای آزمایشی استفاده شوند، ما باید به خاطر داشته باشیم که این پیش­نیاز است نه اثبات که همان مکانیسم­های عصبی در این دو گونه به اشتراک گذاشته می­شوند. گفته می­شود که میمونها و انسانها استراتژیهای مشابه قابل توجهی را تحت بازیهای استراتژی مخلوط نشان داده­اند. اگرچه محدودیت­های این مدل حیوانی هنوز مشخص نشده است، فهم مکانیسم­های عصبی که پایه تصمیم­گیری در طول بازیها در میمونها هستند مهم است زیرا اینها ممکن است بطور مستقیم با مکانیسم­های تصمیم­گیری ما در ارتباط باشند یا حداقل مکانیسم اصلی را که از طریق آن باقی فرآیندهای تصمیم­گیری پیچیده­تر را ارائه دهد.

انطباق بازیها برای راسته پستانداران غیر انسانی

عصب­شناسان در ابتدا تلاش خود را بر روی بازیهای با استراتژی مخلوط ساده متمرکز کرده­اند زیرا راسته پستانداران غیر انسان می­تواند بطور نسبی و به آسانی بر روی این فعالیتها آموزش ببینند. سپس ما بطور مختصر برخی از این بازیها را توصیف می­کنیم و اینکه چگونه آنها برای آزمایشگاه عصب اصلاح شده­اند (شکل 26.2).

تقریبا تمامی فعالیتهای مطالعه شده تا به امروز شامل حیوانات تشنه و مقایسه آنها با رقبای کامپیوتری پویا برای پاداش آب بوده است. میمون­هایی که در مقابل نمایش بصری مینشینند، انتخابهای خود را با نگاه کردن به یکی از چند هدف انتخابی تعیین می­کنند که به دنبال آن بازخورد بصری انتخاب رقیب کامپیوتری است. در شروع هر آزمایش، یک میکروالکترود دستکاری می­شود که به عقب و جلو حرکت می­کند و این امر تا زمانیکه آزمایش کننده موفق به جدا کردن فعالیت یک نورون منفرد از پس زمینه فعالیت مغز شود ادامه پیدا می­کند.