Независимо от того, наблюдали ли мы за спортсменами или имели несчастье испытать это сами, «задыхание» в важный момент, когда давление нарастает, сводится к чему-то большему, чем просто умственная стойкость. Впервые ученые обнаружили набор нейронов, которые дают сбои, когда ставки достигают своего пика, посылая телу слабые сигналы, которые влияют на наши действия в ситуациях с высокими ставками.
Впервые исследователи из Университета Карнеги-Меллона и Питтсбургского университета обнаружили, что аномальная нейронная активность в двигательной коре головного мозга — области, ответственной за отправку сигналов для управления движениями тела — увеличивается, когда вознаграждение за вознаграждение является наибольшим.
Стив Чейз: Интерфейсы мозг-компьютер для обучения двигательным навыкам и приобретения навыков
«Изучая активность популяций нейронов в двигательной коре, мы обнаружили сигнатуру удушья под давлением, которая с точностью до сотен миллисекунд указывала на то, потерпит ли субъект неудачу в предстоящем испытании», — сказал первый автор исследования Адам Смолдер, аспирант в Карнеги-Меллоне. «Мы обнаружили, что вознаграждения взаимодействуют с сигналами подготовки цели, направляя нейронную активность в область, связанную с улучшенным выполнением досягаемости, а затем, при самом высоком вознаграждении, распространяются от этой области».
Нацелившись на нейроны двигательного контроля у макак-резусов, которых обучали выполнять сложные задачи, чтобы получать вознаграждения различной ценности, исследователи обнаружили, что когда была обещана большая «выигрышная» победа, животные показывали худшие результаты, когда оказывалось давление.
Они проанализировали активность сотен нейронов, участвующих в подготовке движения, когда они выполняли эти сложные задачи, в которых животные знали, что за успешное выполнение их ждет большая награда. Нейроны активировались как обычно до определенного момента, но давали сбой, когда дело доходило до завершения задачи за вознаграждение в виде «джекпота».
«Таким образом, похоже, что повышение мотивации путем предложения более крупных наград может улучшить различимость нейронных сигналов, но только до определенного момента», — добавил он. «За пределами этого момента мы фактически видим коллапс нейронной информации, и это тесно коррелирует с тем, когда животные задыхаются под давлением».
Хотя наиболее часто наблюдаемое «удушье под давлением» наблюдается в спорте, оно может также происходить во многих других областях, таких как сдача экзамена или проведение презентации.
Это последнее исследование подтверждает более ранние выводы исследователей, которые определили, как производительность была обратно пропорциональна размеру награды, данной за выполнение сложной задачи.
«Задыхаясь под давлением, мы действительно интересный пример того, когда мозг ошибается», — сказал Стив Чейз, профессор биомедицинской инженерии в Карнеги-Меллоне и Институте нейронауки. «Теперь, когда мы немного понимаем, как мозг дает сбой в этих ситуациях с высоким вознаграждением, мы хотим попытаться это исправить. Одним из способов сделать это было бы разработать методы, которые используют наш комбинированный опыт интерфейса мозг-компьютер (BCI), чтобы побудить мозг не делать этих вещей и в конечном итоге спасти поведение».
Итак, насколько мы можем контролировать эти нейроны двигательной коры в условиях высокого давления и высокого вознаграждения? Исследователи теперь говорят, что есть острая область мозга, ответственная за сбои в работе, когда наступает жара, нацеливание на эту область и работа над методами борьбы с необычной активностью могут помочь снять давление и, в свою очередь, улучшить производительность.
«Трудно взять то, о чем у каждого есть интуитивное представление, и связать это с нейронной активностью», — отметил Аарон Батиста, профессор биоинженерии в Университете Питтсбурга. «Наши данные указывают на то, что испытуемые, по-видимому, стали чрезмерно осторожными, самоконтролируя себя во вред себе, когда предлагались джекпоты.
«Если бы люди, пытающиеся избежать удушья под давлением, получили пользу от нашего исследования, мы предполагаем, что они могли бы победить его, найдя правильный баланс между самосознанием и самоконтролем, и просто в целом сохраняя его свободным, когда ставки растут, даже если есть естественная тенденция к сдержанности», — добавил он.
Исследователи полагают, что путем лучшего понимания нейронных механизмов и того, как «мозг ошибается» в моменты высоких ставок, есть путь к манипулированию мозгом, чтобы дать людям контроль над этими сигналами вознаграждения, чтобы действовать оптимально, когда они, скорее всего, удушатся под давлением.
В этом продолжающемся исследовании команда сейчас работает над конкретными способами выявления и борьбы с этими неблагоприятными реакциями мозга.
Исследование было опубликовано в журнале Neuron.
