Выборы в мозге

Если вы живете в США и не были забаррикадированы в пещере в течение последних нескольких месяцев, вы были завалены политической рекламой и разговором о голосовании, голосовании, собрании и о том, как мир закончится, если кандидат X будет избран. Возможно, вы задаетесь вопросом, является ли наш хаотичный (хотя и интересный) подход к коллективному принятию решений лучшим способом. Возможно, вам интересно, искажают ли деньги и рекламу этот процесс.

Вы также можете задаться вопросом, что происходит в вашем собственном мозге, когда вы принимаете решения. В некотором смысле этот процесс аналогичен праймериз США и выборам.

Избиратели в наших мозгах – нервные клетки или нейроны. Каждый нейрон голосует за то, что уволил потенциал действия (также называемый всплеск) в данный момент или молчал. Шип – это короткий электрический сигнал, который передается группе нейронов в свой индивидуальный список получателей. Каждый нейрон в каждый момент объединяет голоса от собственных входных нейронов, чтобы решить, следует ли им шип или нет. В конечном счете, поведение (движение) осуществляется шипами подмножества нейронов, моторных нейронов, которые связаны с мышцами и заставляют их сжиматься.

Во многих случаях большое количество мозговых нейронов коллективно определяет ваш следующий ход путем голосования. Например, когда вы читаете это, ваши глаза бросаются с одного места на другое на экране. Эти движения глаз называются саккадами.

Saccades активируются нейронами в среднем мозге, которые расположены на карте пространства движения, где нейроны в каждой части карты вызывают саккады с определенным углом и расстоянием. Если вы временно помешали нейронам в одном субрегионе голосовать (подавление избирателей?), Обезболивая их, тогда саккада предсказуемо смещается в угол и / или расстояние, по крайней мере, у обезьян. Поэтому в отсутствие подавления избирателей голоса всего набора нейронов в среднем мозге коллективно определяют, куда ваши глаза двигаются, через нечто вроде чистой демократии.

Однако не все нейроны голосуют одинаково. Некоторые из них более равны, чем другие. Если нейрон генерирует больше импульсов в секунду, он чаще голосовал. (Я из Чикаго, где есть история такого рода …). Быстрые стреляющие нейроны влияют на поведенческий исход больше, чем нейроны в относительно спокойном большинстве. У этого также есть аналог в политике США: те, кто может говорить более громко (или платят за большую рекламу), более склонны влиять на получателей сообщений. Это может также иметь важное значение для типа закрытого собрания (например, демократы в Айове), в которых члены групп кандидатов, которые слишком малы для подсчета, убеждены перейти на другую группу.

В средней карте памяти саккад, если вы активируете два разных поднабора нейронов, вы можете фактически вызвать саккаду, которая находится между двумя стимулированными саккадами под углом и расстоянием. Назовите это компромиссом. (Вы помните, что это такое, верно?) Однако для некоторых видов поведения мы (или, по крайней мере, обезьяны) использовали разные выборы, называемые победителями, в которых конкурирующие наборы нейронов берут на себя ответственность за определение поведенческих исход. Это происходит, когда мы пытаемся судить о направлении движения слегка движущихся объектов, которые мы видим. Если вы стимулируете две области внутри той части мозга, которая контролирует это визуальное восприятие, вы обычно вызываете одно восприятие движения или другое, а не компромисс между ними. Этот процесс аналогичен тому, как большинство американских государств награждают делегатов на первичных выборах.

Источник: Ракеш Кумар Баноте, аспирант, Институт нейронауки и физиологии Университета Гетеборга; используется с разрешения

Не все решения в мозге демократичны. В некоторых случаях один нейрон называет выстрелы, как диктатор. Нейроны, подобные этому, называются командами нейронов. В человеческом мозгу не может быть никаких командных нейронов (хотя это почти невозможно узнать наверняка), но они, безусловно, существуют во многих беспозвоночных. Существует один пример у позвоночных.

У рыб и амфибий есть один гигантский нейрон с каждой стороны, называемый ячейкой Маутнера (пара больших красных клеток на фотографии). Один пик в клетке Маутнера вызывает полное движение побега, в котором животное быстро отворачивается от опасности и плавает. Когда этот нейрон говорит, все тело отвечает. Поскольку он настолько велик (особенно его аксон, который похож на длинный провод, идущий от мозга до спинного мозга), он может отправить свою команду очень быстро, что важно, если вы хотите избежать съедания.

Но если убит нейрон Маутнера, небольшая группа других (больших, но не гигантских) нейронов (меньших красных нейронов на фотографии) сразу же захватит власть, своего рода олигархию, которая ждет в крыльях на случай убийства диктатора , Командные нейроны и нейронные олигархии также могут действовать вместе, чтобы контролировать движения. Вероятно, это правило, а не исключение, что несколько форм принятия решений происходят одновременно для контроля многих наших поведений.