Материал представляет собой перевод статьи, подготовленный в рамках работы студенческого переводческого бюро Тольяттинского государственного университета.

В хорошем ли, в плохом настроении, витая в облаках или стоя на земле, в нужде или в довольствии – в каком бы состоянии вы ни находились, оно всегда влияет на ваше восприятие ситуации и на процесс принятия решений. Роль, которую мотивация играет в формировании поведенческой реакции, была описана учёными-психологами Йерксом и Додсоном более столетия назад, но механизм её влияния на данный момент изучен недостаточно подробно. Команда исследователей из Женевского университета в сотрудничестве с Федеральной политехнической школой Лозанны выяснила, как мотивация изменяет в мозге мыши нейронные цепи, которые отвечают за сенсорное восприятие объектов – функцию, позволяющую животному принимать решения. Исследование объясняет, почему слишком сильная или слишком слабая мотивация может негативно повлиять на наше восприятие ситуации и, следовательно, на наши решения. Полученные результаты, опубликованные в журнале Neuron, открывают новые перспективы в области методологии обучения.

Источник: freepik.com

Мы часто принимаем решения, исходя из наших потребностей: потребность зарабатывать на жизнь рано утром гонит нас из дома на работу, а голод помогает выбрать, в каком кафе пообедать. Однако принятие решений – сложный процесс, на который также могут влиять как внешние факторы (окружающая среда или другие люди), так и наше внутреннее состояние (настроение, степень концентрации внимания или мотивированность).

В лаборатории Сами Эль-Бустани, доцента кафедры фундаментальной нейробиологии медицинского факультета Женевского университета и стипендиата программы Eccellenza Национального научного фонда Швейцарии, изучают нейронные цепи, участвующие в принятии решений. В ходе недавнего исследования, проведённого совместно с группой профессора Карла Петерсена в Федеральной политехнической школе Лозанны, специалисты лаборатории сфокусировались на мотивированности и её роли в процессах восприятия ситуации и принятия решений. О взаимосвязи между мотивацией и производительностью известно уже более века благодаря работам американских психологов Роберта Йеркса и Джона Диллигама Додсона. Они отмечали, что слишком высокая или слишком низкая степень мотивации отрицательно сказывается на производительности. Однако на уровне нейронных цепей эту связь ещё не прослеживали. «Мы хотели выяснить, как сенсорная информация, передаваемая нейронами в коре головного мозга, изменяется в зависимости от степени мотивации и как эта степень может влиять на обучение и принятие решений», – пояснил Сами Эль-Бустани, ведущий автор исследования.

Исследовательская группа провела эксперимент с мышами, обучив их особым образом реагировать на тактильные стимулы – слабые импульсы, которые посылались на одну из двух соседних вибрисс – усов на морде мыши. Для того чтобы получить каплю воды, мышь должна была выполнить определённое действие – лизнуть водный краник, но только после того, как получит импульс на ус А. Стимуляция второго уса (В) не предусматривала выполнения действия и получения воды. Мыши успешно научились реагировать на стимуляцию, правильно различая импульсы, посылаемые на соседние вибриссы. В ходе работы исследователи повторяли стимуляцию, постепенно изменяя условия эксперимента. В начале эксперимента грызуны испытывали сильную жажду, а в конце вовсе не страдали от недостатка воды. Так учёные варьировали степень мотивированности грызунов, выполнявших задания.

Повышенная мотивированность мешает ясно воспринимать сенсорную информацию

Испытывая сильную жажду и, соответственно, обладая повышенной степенью мотивации, грызуны показывали неважные результаты. Они лизали водный краник и тогда, когда получали импульс на ус В. Напротив, в состоянии умеренной жажды мыши принимали верные решения – лизали водный краник только тогда, когда импульс подавался на ус А. При этом, если грызуны вовсе не испытывали жажды, их результативность вновь падала.

Наблюдая за активностью популяций нейронов, которые отвечают за перцептивное принятие решений у подопытных мышей, исследователи обнаружили, что при повышенной мотивации нейроны в этих цепях буквально «переполнялись» электрическими сигналами. В состоянии же низкой мотивации, наоборот, сигналы были слишком слабыми. «Повышенная мотивация способствует интенсивной стимуляции нейронов коры головного мозга, что в свою очередь приводит к потере точности восприятия тактильных стимулов», – комментирует Джулио Маттеуччи, сотрудник лаборатории Сами Эль-Бустани и первый автор исследования.

В то же время, хотя при низком уровне мотивации точность сенсорной информации восстанавливалась, сигналы были слишком слабыми, и потому не могли передаваться правильно. Как следствие, искажалось и восприятие стимулов.

Новое понимание процесса обучения

Полученные в ходе этого исследования результаты открывают новые перспективы – они позволяют создать возможную нейронную базу для закона Йеркса-Додсона. «Результаты исследования свидетельствуют о том, что уровень мотивации влияет не только на принятие решений, но и на восприятие сенсорной информации, на основе которой они и принимаются», – поясняет Карл Петерсен, профессор Института мозга и разума Федеральной политехнической школы Лозанны и один из авторов исследования.

Также из этой работы следует вывод о том, что необходимо разделить процессы приобретения и применения новых знаний. В ходе исследования было замечено, что мыши усваивали правила очень быстро, но демонстрировали полученные навыки лишь много позже, в зависимости от того, как процесс восприятия сигналов менялся под влиянием уровня мотивации. Такой подход открывает путь к новым адаптивным методам, которые будут направлены на поддержание оптимального уровня мотивации в процессе обучения.

Источник

Переводчик: Елена Железняк

Редакторы: Елена Дейнега, Александра Москалюк