Когнитивная нейробиология – осознание незнания

Метакогнитивные суждения о не пережитых событиях обрабатываются во фронтополярной коре головного мозга, тогда как метапознание пережитых событий связано с дорсальной префронтальной корой, как сообщается в исследовании на нечеловеческих приматах, только что опубликованном в Neuron.

Чтобы установить, что не пережитое событие действительно не было ранее пережитым, требует более всестороннего и интроспективного поиска в памяти. Таким образом, ожидается участие высокоинтеллектуальных когнитивных процессов, нейронный субстрат которых должен отличаться от уверенности в переживаемых событиях.

Чтобы пролить свет на область мозга, участвующую в оценке пережитых и неопытных событий, Ясуси Мияшита и его коллеги из Высшей школы медицины Университета Дзюнтендо и Медицинской школы Токийского университета объединили поиск нейронного субстрата всего мозга с помощью функциональных методов. магнитно-резонансная томография (фМРТ) с причинно-следственными поведенческими тестами путем обратимого молчания локализованных областей мозга.

Обезьянам была предложена задача метапознания, состоящая из воспоминаний и стадии пари. После воздействия на набор изображений обезьяны должны были указать, является ли изображение частью набора, и последовательно сделать уверенное суждение о своем решении, сделав ставки. Затем исследователи рассчитали коэффициент корреляции между метакогнитивными характеристиками и активностью фМРТ, зарегистрированной в каждом вокселе, и обнаружили, что только активность фМРТ в двусторонней лобно-полярной коре (дорсальная область 10) предсказывает метакогнитивные характеристики для неопытных событий, тогда как активность в дорсальная префронтальная кора (область 9) позволяет прогнозировать метакогнитивные характеристики пережитых событий. Область 10 и область 9 демонстрируют сильную внутреннюю функциональную связность, таким образом, кажется, что они работают сообща, обеспечивая метакогнитивные суждения.

Чтобы установить прямую причинно-следственную связь между активностью нейронов в области 10 и метакогнитивными функциями, Мияшита и его коллеги вводили в эту область мусцимол, который подавляет активность нейронов, в частности, в пределах нескольких миллиметров от точки введения. В качестве контроля также вводили физиологический раствор. Результатом инъекции мусцимола стало нарушение уверенности в отношении неопытных событий, но не в отношении пережитых событий. Примечательно, что инактивация области 10 не повлияла на способность идентифицировать новые события, отличая их от пережитых событий.

Авторы считают, что наблюдения обеспечивают общую основу для объяснения функции лобно-полярной коры, эволюционно новой области мозга, развивающейся только у людей и обезьян. "Область 10, возможно, способствует абстракции новых концепций относительно собственной цели или метакогнитивному мышлению, чтобы иметь дело с незнакомыми ситуациями. Наши результаты, демонстрирующие причинное нарушение метапознания для неопытных предметов из-за инактивации области 10, являются прямым доказательством этой идеи" комментарий Мияшита и его коллеги.

Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) измеряет активность мозга, обнаруживая изменения, связанные с кровотоком и метаболизмом.

ФМРТ расширяет возможности МРТ для визуализации тканей тела с намагниченностью путем мониторинга активности нейронов, используя различия между магнитными свойствами артериальной (богатой кислородом) и венозной (бедной кислородом) крови, так как при активации нейронов кровоток в этой области увеличивается, с богатой кислородом кровью, заменяющей бедную кислородом кровь.

Метапознание – это способность думать о мышлении. С помощью метапознания люди могут интроспективно оценивать свои собственные когнитивные процессы и чувствовать уверенность в своих решениях. Обезьяны выполнили задачу метапознания, которая включала этап запоминания и этап пари. Животным представили серию изображений, а затем выполнили тест распознавания, в котором они должны были решить, было ли определенное изображение ранее замечено или нет. После этого обезьяны приняли уверенное суждение относительно своего предыдущего решения, оценивая с помощью пари, насколько вероятно их решение было правильным. Правильный ответ на этапе запоминания в сочетании с высокой ставкой приводил к высокому вознаграждению, тогда как неправильное решение и высокая ставка не приводили к вознаграждению. Низкая ставка всегда ассоциировалась с низкой, но верной наградой.

Настоящее исследование причинно показывает, что лобная часть коры головного мозга (дорсальная область 10) служит нервным субстратом для метапознания не пережитых событий. Напротив, дорсальная префронтальная кора (область 9) способствует метапознанию пережитых событий.