Робота з вивчення центрів винагороди була винагороджена

Професор Вольфрам Шульц, роботи якого вплинули на формування сучасних уявлень про роботу центру винагороди.

Престижна премія Brain Prize фонду данської фармацевтичної компанії Лундбек (Lundbeck Foundation) цього року була присуджена трьом британським вченим, які зробили істотний внесок у дослідження центру винагороди в головному мозку. Роботи, проведені лауреатами Brain Prize'17, були присвячені вивченню здібності людей і тварин пов'язувати власні дії з їхнім результатом і винагородою.

Ця здатність критично важлива для виживання, але вона ж призводить до розвитку багатьох неврологічних і психічних захворювань, наприклад різних залежностей, компульсивної поведінки і шизофренії.

Лауреатами премії стали:

• Пітер Даян (Peter Dayan), керівник відділення нейроінформатики Гетсбі (Gatsby Computational Neuroscience Unit) в Університетському коледжі Лондона (University College of London).
• Рей Долан (Ray Dolan), керівник Центру обчислювальних технологій у психіатрії та старінні Макса Планка (Max Planck UCL Centre for Computational Psychiatry and Ageing).
• Вольфрам Шульц (Wolfram Schultz), професор неврології і провідний науковий співробітник наукового фонду Wellcome Trust в Кембриджському університеті (University of Cambridge).

Всі вони назвали отримання премії (і грошового призу в 1 млн євро) «великою честю».

Щоб зберегти власне життя і залишити потомство, тварина повинна приймати такі рішення, які допоможуть уникнути небезпеки і принесуть користь (наприклад, у вигляді їжі або притулку). При цьому в процесі прийняття рішень повинні враховуватися і фактори навколишнього середовища, і попередній досвід. Ключову роль у цих процесах відіграє головний мозок і один з нейромедіаторів, дофамін.

У 1980-х роках професор Вольфрам Шульц знайшов спосіб реєструвати активність нейронів, які використовують дофамін для передачі інформації. Він також виявив, що ці нейрони реагують на нагороду - вони активізувалися, наприклад, коли мавпи давали фруктовий сік. Потім професор став демонструвати тварині різні малюнки, причому за переглядом певних зображень слідувала винагорода. Згодом дофамінові нейрони почали реагувати безпосередньо на «призові» зображення, а не тільки на саму нагороду. Якщо ж після їх демонстрації сік не з'являвся, активність нейронів падала нижче нормального рівня. І навпаки, якщо винагорода виявлялася більшою, ніж очікувалося, прилади реєстрували новий пік активності нервових клітин. Ці досліди стали першим неврологічним обґрунтуванням наріжного каменю теорії навчання в порівняльній і поведінковій психології - процесу вироблення умовних рефлексів.

Ґрунтуючись на роботах професора Шульца, Пітер Даян описав характер активності дофамінових нейронів у ситуаціях, названих Шульцем «помилкою прогнозування винагороди». Цей сигнал описує різницю між очікуваною винагородою і реальним результатом тієї чи іншої дії або події. Він постійно оновлюється в результаті появи нової інформації. Спільно з професором Шульцом, Даян розробив комп'ютерні моделі, що допомагають зрозуміти, як мозок використовує наявну інформацію для побудови прогнозів і як ця інформація оновлюється при появі нових відомостей.

Робота професора Рея Долана була присвячена дослідженню процесів навчання та прийняття рішень за допомогою вивчення знімків людського мозку. Продовжуючи розпочате Шульцем і Даяном, Долан продемонстрував, як помилка прогнозування винагороди може вплинути на процес навчання у людей, і яку роль у цьому відіграє дофамін. Останні десять років професор Долан працював спільно з Даяном - вчені займалися вивченням людської мотивації, відмінностей у відчутті щастя, а також дослідженням поведінки гравців в азартні ігри.

В даний час професор Шульц продовжує вивчати роботу мозку тварин і людей. За допомогою технологій нейровізуалізації він досліджує зміни в передачі сигналів у пацієнтів з хворобою Паркінсона, курців і наркозалежних. Можливо, в майбутньому більш глибоке розуміння механізмів, що змушують людей здійснювати певні дії, допоможе нам ефективніше коригувати патологічні процеси.