В работе, опубликованной в журнале Nature Communications, ученые оценили взаимосвязь между нейронной активностью в префронтальной и медиальной лобных областях и вариабельностью времени реакции во время когнитивной задачи. Время реакции — это протяженность от начала сигнала до реакции организма человека на этот сигнал. Авторы исследовали, как избирательные поражения в этих областях влияют на изменчивость времени реакции у макак. И удалось выяснить то, какие именно области мозга контролируют разные когнитивные параметры.
Credit: public domain
Макаки выполняли аналог висконсинского теста на сортировку карточек, который требует, чтобы обезьяны адаптировались к изменяющимся правилам и применяли соответствующее правило для сортировки карточек по категориям.
Ученые обнаружили, что повреждения в передней поясной коре приводят к значительному снижению вариабельности времени реакции, в то время как повреждения в задней поясной коре наоборот вариабельность времени реакции повышают. Поражения же дорсолатеральной префронтальной коры и орбитофронтальной коры оказывают неоднозначное влияние на этот параметр.
Исследователи на основе данных предположили, что передняя поясная кора имеет решающее значение для исполнительного контроля и внимания, убедившись в том, что ее повреждение приводит к потере когнитивной гибкости и повышенной вариабельности времени реакции. Задняя поясная кора, как выяснилось, также участвует в исполнительном контроле, но ее повреждение ведет к увеличению изменчивости времени реакции. Дорсолатеральная префронтальная кора и орбитофронтальная кора оказывают более тонкое воздействие на изменчивость времени реакции, при этом дорсолатеральная префронтальная кора играет важную роль в эффективности сбора фактических данных, а орбитофронтальная кора участвует в исполнительном контроле поведения, основанного на правилах.
Авторы обнаружили, что у всех подопытных обезьян нарушилась когнитивная гибкость по сравнению с контрольной группой. Исследование также показало, что коэффициент вариабельности времени реакции (стандартное отклонение/среднее значение) оказался значительно меньше у подопытных обезьян по сравнению с контрольными, что указывает на снижение этого параметра внутри индивидов.
Текст: Иван Долгих
Mapping causal links between prefrontal cortical regions and intra-individual behavioral variability by Alizadeh Mansouri, F., Buckley, M.J. & Tanaka, K. in Nat Commun 15, 140 (2024).