پژوهشگران از عملکرد عمیقتر مرکز اطلاعات مغز پرده برداشتند

مغز انسان بهطور پیوسته در حال پردازش حجم عظیمی از اطلاعات است. حتی کاری به آشنایی رانندگی نیز به چندین فعالیت ذهنی همزمان نیاز دارد. مغز باید مسیر را به خاطر بسپارد، نحوه کنترل وسیله نقلیه را به یاد آورد و به رویدادهای غیرمنتظره مانند بسته شدن جاده یا تغییر شرایط ترافیکی واکنش نشان دهد.

شبکهای مغزی به نام قشر پیشانی-آهیانهای نقش عمدهای در مدیریت این جریان اطلاعات ایفا میکند. این ناحیه سیگنالهایی را از سراسر مغز دریافت میکند، تعیین میکند کدام اطلاعات مهمترین هستند و به هماهنگ کردن پاسخ مناسب کمک میکند.

پژوهش جدید دانشگاه آیووا نگاه دقیقتری به نحوه عملکرد این سیستم زمانی که افراد هنگام تصمیمگیری با عدم قطعیت مواجه میشوند، ارائه میدهد. یافتهها نشان میدهند که قشر پیشانی-آهیانهای چگونه به سازماندهی اطلاعات و هماهنگی پاسخهایی که شامل مغز و بدن میشوند، کمک میکند.

پژوهشگران دانشگاه آیووا بینش جدیدی در مورد مرکز اطلاعات مغز، معروف به قشر پیشانی-آهیانهای، ارائه کردهاند. در این تصویر، نواحی رنگی، مناطق پیشانی-آهیانهای را نشان میدهند که با مواجهه شرکتکنندگان با تغییرات در ارتباطاتی که قبلاً یاد گرفته بودند، عدم قطعیت را ردیابی میکنند. تصویر از آزمایشگاه کای هوانگ، دانشگاه آیووا.

با استفاده از آزمایشهایی که مدلسازی محاسباتی را با تصویربرداری مغز ترکیب میکردند، پژوهشگران دریافتند که قشر پیشانی-آهیانهای به روشی ثابت با بقیه مغز ارتباط برقرار نمیکند. در عوض، اتصالات آن با توجه به نوع اطلاعات مورد نیاز در مراحل مختلف یک تصمیم تغییر میکند.

نتایج میتواند به هدایت تحقیقات آینده در مورد شرایط عصبی و روانپزشکی که در آنها این تبادل اطلاعات ممکن است متفاوت عمل کند، از جمله اختلال نقص توجه/بیشفعالی (ADHD) و اسکیزوفرنی، کمک کند.

«مطالعه ما با جزئیات بیشتری نشان میدهد که قشر پیشانی-آهیانهای چگونه عمل میکند – چه نوع اطلاعاتی را از سیستمهای دیگر استخراج میکند و چگونه از الگوی اتصال خود برای یکپارچهسازی اطلاعاتی که از نواحی مختلف مغز میآیند استفاده میکند»، این گفته کای هوانگ، دانشیار گروه علوم روانشناختی و مغز و نویسنده مسئول این مطالعه است. «این کمک اصلی است.»

دانشمندان مدتهاست که قشر پیشانی-آهیانهای را به عنوان بخش مهمی از تصمیمگیری میشناسند. نقش آن شبیه نقش یک کنترلکننده ترافیک هوایی است که بر فرودگاهی شلوغ نظارت میکند. این ناحیه بهطور مداوم اطلاعات را از سایر نواحی مغز دریافت میکند، اما کارش فقط جمعآوری این سیگنالها نیست. بسته به موقعیت، برخی اطلاعات را فیلتر میکند در حالی که به سیگنالهای مرتبطتر توجه بیشتری نشان میدهد.

در مطالعهای که در سال ۲۰۲۵ منتشر شد، هوانگ و همکارانش دریافتند که قشر پیشانی-آهیانهای یک خلاصه سطح بالا و مداوم از اطلاعاتی که از جای دیگر مغز میآیند ایجاد میکند. این ناحیه سیگنالهای ورودی، از جمله اطلاعاتی را که ممکن است ناقص یا نامطمئن باشند، ارزیابی میکند، آنها را در یک نمایش کلی مفیدتر ترکیب میکند و سپس به هدایت سایر نواحی مغز به سمت یک پاسخ مناسب کمک میکند.

«مثل این است که سایر نواحی مغز همه اطلاعات را ندارند، بنابراین آنچه را دارند برای راهنمایی به قشر پیشانی-آهیانهای میفرستند»، هوانگ توضیح میدهد.

پژوهش جدید این یافتهها را با بررسی میزان سازگاری قشر پیشانی-آهیانهای گسترش داد. بهطور خاص، دانشمندان میخواستند درک کنند که چگونه تعاملات آن با سایر نواحی مغز با تغییر نیازهای یک مسئله یا موقعیت تغییر میکند.

برای بررسی این موضوع، تیم ۳۸ شرکتکننده ۱۸ تا ۳۵ ساله را جذب کرد. شرکتکنندگان ارتباط بین ترکیبهای مختلفی از رنگها، چهرهها و صحنهها و پاسخهای خاص را یاد گرفتند. این پاسخها شامل فشار دادن یک دکمه با انگشت اشاره یا انگشت میانی هر یک از دستها بود.

پژوهشگران بعداً جفتهای آموختهشده را تغییر دادند. بنابراین شرکتکنندگان باید تشخیص میدادند که ارتباطات تغییر کرده است، ارتباطات جدید را یاد میگرفتند و با دکمه صحیح با استفاده از دست و انگشت مناسب پاسخ میدادند.

تغییر دستورالعملها عدم قطعیت را وارد کار کرد. این امر به پژوهشگران اجازه داد تا مشاهده کنند که چگونه قشر پیشانی-آهیانهای اتصالات خود را با سایر سیستمهای مغزی تغییر میدهد در حالی که شرکتکنندگان سعی میکردند بفهمند چه اتفاقی افتاده است.

«اگر همیشه درست جواب بدهند، میدانند که ارتباط صحیح را برقرار کردهاند، اما به محض اینکه اشتباه کنند، باید حدس بزنند: