Single neurons in the human substantia nigra encode social learning signals
تُظهر هذه الدراسة أن الخلايا العصبية الدوبامينية المفردة في المادة السوداء لدى البشر تشفر إشارات التعلم الاجتماعي، وتحديداً من خلال تتبع تباين أخطاء التنبؤ بالمعايير، حيث يزداد نشاطها أثناء التفاعلات مع البشر مقارنة بالحواسيب.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
إن البشر مبرمجون على التنقل عبر شبكة معقدة من القواعد غير المكتوبة. نحن نعلم أنه في أي مجموعة، تكون هناك سلوكيات متوقعة، وعندما يكسر شخص ما تلك التوقعات، فإننا نشعر بذلك. هذه القدرة على استشعار متى يكون العرض الاجتماعي غير عادل أو متى تم انتهاك معيار ما هي حجر الزاو_ة في كيفية تفاعلنا. لعقود من الزمن، فهم العلماء أن الدماغ يستخدم نظاماً للتنبؤ وتصحيح الخطأ لتعلم هذه القواعد. فعندما نتوقع نتيجة معينة ونحصل على شيء مختلف، يسجل دماغنا "خطأ تنبؤ"، وهي إشارة تساعدنا على تحديث فهمنا للعالم. وبينما نعرف أن هذا يحدث في الدماغ، فقد كنا نعتمد إلى حد كبير على التخمين بشأن الآلية المحددة المعنية، مستندين إلى صور ضبابية لنشاط الدماغ أو دراسات أجريت على الحيوانات. وظل السؤال حول كيفية تفاعل عصبون بشري واحد مع الإساءة الاجتماعية بعيد المنال، مخفياً في أعماق قلب الدماغ.
لقد نظر فريق من الباحثين الآن مباشرة إلى هذه الآلية من خلال تسجيل نشاط عصبونات فردية في أدمغة أشخاص يخضعون لجراحة في الدماغ. وقد ركزوا على بنية صغيرة وعميقة تسمى المادة السوداء (substantia nigra)، وهي منطقة معروفة بدورها في الحركة والمكافأة. ومن خلال الاستماع إلى الإشارات الكهربائية للخلايا الفردية بينما كان المرضى يلعبون لعبة العدالة، اكتشف العلماء أن هذه العصبونات تفعل أكثر من مجرد تتبع المال أو الحركة؛ فهي تتبع تحديداً الشعور بالتعامل بإنصاف أو عدم إنصاف من قبل الآخرين. تشير الدراسة إلى أن نظام المكافأة في الدماغ متشابك بعمق مع حياتنا الاجتماعية، حيث يزداد نشاطه عند تلقي عرض أفضل مما هو متوقع من إنسان، بينما يظل هادئاً عندما يأتي نفس العرض من جهاز كمبيوتر.
أجريت التجربة في غرفة عمليات في كلية آيكان للطب في مدرسة ماونت سيناي. كان المشاركون مرضى يعانون من مرض باركنسون ويخضعون لجراحة لزراعة جهاز يساعد في التحكم في أعراضهم. وقبل أن يقوم الأطباء بزراعة الجهاز النهائي، توقفوا لإجراء مهمة بحثية فريدة. لعب المرضى، الذين كانوا مستيقظين ومنتبهين، نسخة من "لعبة الألتيماتوم" (Ultimatum Game). في هذه اللعبة، يقترح الشريك كيفية تقسيم مبلغ عشرين دولاراً. يمكن للاعب إما قبول التقسيم، وفي هذه الحالة يحصل كلا الطرفين على المال، أو رفضه، وفي هذه الحالة لا يحصل أي منهما على شيء. تراوحت العروض من دولار واحد إلى تسعة دولارات، وكان الشركاء إما أشخاصاً آخرين ممثلين عبر صور رمزية (avatars) أو برنامج كمبيوتر.
بينما كان المرضى يتخذون خياراتهم، سجل الباحثون النشاط الكهربائي لعصبونات فردية في المادة السوداء. كما سجلوا النشاط في منطقة مجاورة تسمى الكرة الشاحبة (globus pallidus) لمعرفة ما إذا كان التأثير خاصاً بالمادة السوداء أم أنه استجابة عامة عبر الدماغ. ولفهم ما كان يفكر فيه المرضى، استخدم الباحثون نموذجاً حاسوبياً لتقدير "خطأ تنبؤ المعيار" في كل جولة. وهذا مقياس لمدى اختلاف العرض عما توقعه اللاعب من العدالة. فإذا توقع اللاعب عرضاً بقيمة خمسة دولارات وحصل على سبعة، فهذا خطأ إيجابي. وإذا حصل على اثنين، فهذا خطأ سلبي. كما تتبع النموذج ما إذا كان اللاعب يلعب ضد إنسان أو كمبيوتر.
أظهرت النتائج نمطاً واضحاً ومحدداً. فعندما لعب المرضى ضد صور رمزية بشرية، أضاءت العصبونات في المادة السوداء استجابة لعدالة العرض. وتحديداً، كانت هذه الخلايا تنبض بسرعة أكبر عندما يكون العرض أفضل مما هو متوقع، وأقل عندما يكون أسوأ. كانت هذه الإشارة تتعلق بـ "شعور" العرض بأنه عادل أو غير عادل، وليس فقط بمبلغ المال. والأهم من ذلك، أن هذا التفاعل كان أقوى بكثير عندما كان الشريك بشراً. فعندما واجه نفس اللاعبين جهاز كمبيوتر يقدم نفس العروض تماماً، لم تظهر العصبونات هذا الحساسية نفسها تجاه العدالة. بدا أن الخلايا تهتم بعمق بالسياق الاجتماعي، حيث تميز بين الحكم البشري والحساب الآلي.
في المقابل، لم تظهر العصبونات في الكرة الشاحبة، وهي منطقة مجاورة للدماغ، هذا النمط على الإطلاق. فهي لم تتبع عدالة العرض، ولم تتفاعل بشكل مختلف مع الشركاء البشر أو أجهزة الكمبيوتر. يشير هذا الاكتشاف إلى أن القدرة على ترميز إشارات التعلم الاجتماعي هي وظيفة محددة للمادة السوداء، وليست وظيفة عامة للمنطقة بأكملها. علاوة على ذلك، تحقق الباحثون مما إذا كانت هذه العصبونات تتفاعل ببساطة مع مزاج المريض. ووجدوا أنه على الرغم من شعور المرضى بسوء بعد رفض عرض غير عادل، إلا أن العصبونات نفسها لم تتبع تغيرات المزاج هذه. كانت الخلايا تركز بدقة على خطأ التنبؤ الاجتماعي، أي الفجوة بين ما هو متوقع وما تم تلقيه.
كشفت الدراسة أيضاً أن المرضى كان لديهم توقعات مختلفة اعتماداً على من يلعبون ضدهم. ورغم أنهم رفضوا العروض غير العادلة في كلا السيناريوهين، إلا أن نموذج الكمبيوتر أظهر أنهم توقعوا عروضاً أعلى من البشر مقارنة بالكمبيوتر. لقد وضعوا معياراً أعلى للعدالة بالنسبة للبشر. وقد تتبعت العصبونات في المادة السوداء هذا التفصيل الاجتماعي المحدد، حيث نبضت بطريقة تعكس الإحساس الداخلي للاعب بما هو عادل لشريك بشري مقابل آلة. يوفر هذا العمل نظرة مباشرة ونادرة لكيفية معالجة الدماغ البشري للقواعد الاجتماعية في أكثر مستوياتها الأساسية، موضحاً أن الخلايا المسؤولة عن التعلم من المكافآت هي أيضاً تلك التي تساعدنا على التنقل في العالم المعقد للتفاعل البشري.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.