Op de Olympische Winterspelen moeten skiërs, bobsleeërs, schaatsers en vele andere atleten één cruciaal moment onder de knie krijgen: wanneer ze moeten beginnen. Die fractie van een seconde is erg belangrijk tijdens de competitie, want als iedereen sterk en bekwaam is, a bij twijfel kan goud van zilver scheiden. Concurrenten die te aarzelend zijn, zullen dat doen achtergelatenMaar als je te vroeg handelt, worden ze gediskwalificeerd.
Zelfs als de omstandigheden niet zo intens zijn, is deze paradox van twijfel van toepassing op het dagelijks leven. Wachten op het juiste moment om de straat over te steken, of even pauzeren voordat u besluit of u een oproep beantwoordt van een nummer dat u niet kent, zijn alledaagse voorbeelden van besluiteloosheid. Belangrijk is dat sommige psychiatrische aandoeningen, zoals Obsessief-compulsieve stoornis wordt gekenmerkt door impulsiviteitof gebrek aan twijfel, terwijl overmatige twijfel een verlammend resultaat is sommige angststoornissen.
Als neuroloogIk heb geprobeerd te ontdekken hoe de hersenen beslissen wanneer ze moeten handelen en wanneer ze moeten wachten. Het nieuwste onderzoek van mijn team en ik helpen uitleggen waarom deze pauze van een fractie van een seconde plaatsvindtgeeft niet alleen inzicht in de prestaties van topsporters, maar ook in hoe mensen alledaagse beslissingen nemen als de mogelijke uitkomst onduidelijk is.
We ontdekten dat de sleutel tot besluiteloosheid een reactie op onzekerheid is. Dit kan zijn waar een gevallen hockeypuck terechtkomt, wanneer een race begint of wanneer je bij een nieuw restaurant bestelt.
Twijfel en hersenen
Om te begrijpen hoe het brein twijfel controleert, hebben mijn collega’s en ik een eenvoudig ontwerp ontworpen besluitvormingstaak bij muizen.
De taak vereiste dat de hersenen van de muizen signalen interpreteerden die voorspelbaar goed, slecht of – het allerbelangrijkste – onzeker waren, wat ergens daartussenin betekende. Verschillende luistertonen geven aan of een druppel suikerwater binnenkort wordt afgeleverd, niet wordt afgeleverd of een 50/50 kans heeft om wel te worden afgeleverd.
Het gedrag van de muis heeft geen invloed op de resultaten. Muizen zullen echter nog steeds langer wachten voordat ze likken om te zien of er een beloning is geleverd in een onzeker scenario. Net als bij mensen veroorzaken onverwachte situaties reactievertragingen. Deze aarzeling is niet het resultaat van aarzeling bij het nemen van beslissingen, maar eerder van een actief en regelmatig hersenproces om te pauzeren alvorens te handelen vanwege onzekerheid in de omgeving.
Toen we de neurale activiteit onderzochten die gepaard ging met het begin van likken, vonden we een bepaalde groep neuronen identificeren die alleen actief wordt als de resultaten onduidelijk zijn. Deze neuronen bepalen effectief of de hersenen een actie moeten uitvoeren of moeten pauzeren om meer informatie te verzamelen. De mate waarin deze neuronen actief zijn, kan voorspellen of muizen zullen aarzelen voordat ze een beslissing nemen.
Om te bevestigen dat deze neuronen een rol spelen bij het beheersen van twijfel, gebruikten we a een techniek genaamd optogenetica om deze hersencellen even aan of uit te zetten. Toen we de neuronen activeerden, werden de muizen aarzelender. Toen we ze het zwijgen oplegden, verdween de aarzeling en werden hun reacties enkele honderden milliseconden sneller, in lijn met hun reacties op voorspelbare situaties.
Onderzoekers kunnen optogenetica gebruiken om hersencellen aan of uit te zetten.
Het dagelijks leven, ziekte en downhill racen
Onze bevindingen suggereren dat twijfel, in plaats van een zwakte die moet worden overwonnen, een basiskenmerk van de hersenen lijkt te zijn dat mensen en dieren helpt hun weg te vinden in een onzekere wereld en kostbare fouten te vermijden.
Ons onderzoek geeft ook inzicht in de balans tussen actie en inactiviteit bij gezondheid en ziekte. De neuronen van twijfel bevinden zich in basale gangliahetzelfde deel van de hersenen dat wordt aangetast door de ziekte van Parkinson, OCS en verslaving. Hoewel onderzoekers nog moeten bepalen hoeveel overlap of interactie er bestaat tussen cellen die betrokken zijn bij besluiteloosheid en cellen die getroffen zijn door psychiatrische stoornissen, suggereert de overlap in dergelijke circuits een mogelijk behandeldoel.
Onze volgende stap is begrijpen hoe de cellen die twijfel beheersen, interageren met medicijnen die ADHD en OCD behandelen, een aandoening die patiënten kunnen hebben impulsief reageren tijdens vluchtige of onzekere situaties.
We wilden ook identificeren welke hersengebieden deze cellen voorzien van informatie over onzekerheid – een omgevingssignaal dat van cruciaal belang is voor twijfel. Terwijl onderzoekers hebben ontdekt dat sommige delen van het hersengebied worden genoemd de prefrontale cortex codeert voor onzekerheidhet is niet duidelijk hoe de hersenen deze informatie daadwerkelijk gebruiken en waar deze voorkomt.
Twijfel is geen zwakte; twijfel is een belangrijk kenmerk van het omgaan met een onvoorspelbare wereld. Of je nu een skater bent die wacht op het juiste moment om te springen of gewoon je dagelijkse gang gaat, het circuit achter aarzeling speelt een belangrijke rol bij het timen van de juiste actie.
Eric Yttri is hoogleraar biologische wetenschappen aan Carnegie Mellon-universiteit.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Gesprek onder een Creative Commons-licentie. Lezen origineel artikel.
