Исследователи изучили мозг обезьян, чтобы понять, как принимаются экономические решения

Эволюционные нейроэкономические подходы

Нейроэкономикой, помимо прочего, применяются и сравнительные эволюционные подходы. Так, она изучает различия и сходства в механизмах принятия решений и людей и животных.

Экономическая активность людей, если её упростить, может рассматриваться в форме кормодобывательного поведения. По этой причине, будет уместно изучать схожие черты экономики людей с кормодобывательным поведением животных, прибегая к попыткам объяснения некоторых закономерностей экономической активности человека посредством эволюционных адаптаций самого человеческого вида.

По классической биологической теории оптимального фуражирования, животные выбирают пищу, оценивая два фактора: каким они располагают временем на добычу пищи, и каким располагают временем на её последующую обработку. Отмечено стремление животных к максимизации скорости потребления энергии, которая содержится в пище.

Нейроэкономические исследования показали, что кормодобывательная активность животных включает в себя некоторые особенности экономики людей. Например, теория биологических рынков говорит о том, что взаимодействие между животными в группе, которое нацелено на получение выгоды, основывается на экономическом законе спроса и предложения. Получается, что эти два фактора формируют «стоимость» услуг, оказываемых в биологическом сообществе: если количество особей, которые предоставляют блага, сокращается, их ценность увеличивается.

Эта же теория говорит о существовании особых «рыночных» факторов эволюционного отбора, обуславливающих естественный отбор и приобретение новых свойств, которые способствуют продуктивной адаптации в «рыночных» условиях. Другими словами, посредством биологического рынка создаётся некоторое эволюционное давление.

Короче говоря, такое направление как нейроэкономика сегодня является очень актуальным, и исследования в данной области позволили гораздо ближе подойти к ответу на вопрос понимания биологических основ процесса принятия решений. Результаты исследований легли в основу новейших представлений об этом процессе, и позволяют с успехом осуществлять моделирование поведения людей и животных. Нейроэкономику, которая возникла на стыке наук, в самом широком понимании можно назвать нейробиологией принятия решений.

Почему мы действуем иррационально?

Согласно классической экономической теории, человек действует исключительно рационально, принимает решения, основываясь на собственной выгоде и минимизируя возможные риски. Но в нашей жизни есть место не только рыночным отношениям, но и социальным нормам, между которыми возникают несоответствия и конфликты. Человек часто делает выбор, не исходя из логических заключений, а под воздействием эмоций, моральных принципов, убеждений. То есть, некоторые решения основываются на интуиции. Психологические факторы довольно часто влияют на это и перевешивают материальные выгоды, которые для экономистов являются основными стимулами жизни человека. И если мы не можем грамотно управлять своими эмоциями и чувствами, то наши решения становятся иррациональными.

Кто делает выбор за нас

Нейроэкономисты утверждают, что решения принимаем не мы, а наш мозг, собирая воедино огромное количество фактов и нюансов. И что еще больше спустит нас сильных и независимых на землю — наш выбор во многом зависит еще и от биологических факторов.

Любопытный пример. Знаете, что соотношение длины указательного и безымянного пальцев определяет вашу склонность к риску? У женщин пальцы примерно одинаковы по длине, у мужчин ассиметрия выражена больше. Причина кроется в тестостероне, который влияет на ребенка в утробе матери.

Под его воздействием развивается не только головной мозг человека, но и длина пальцев. Любопытный эксперимент был проведен на лондонской товарной бирже. Выводы получились следующие: участники торгов, которые проявляли больше риска в своих торговых решениях имели более ассиметричные пальцы.

Все потому что мама во время беременности одарила их большей порцией тестостерона! Так что не обольщайтесь насчет того, что вы хозяин жизни и делаете выбор исключительно самостоятельно.

Почему мы спим?

Мы спим 36 % своей жизни, но учёные до конца не могут объяснить природу сна. Людям свойственен сон, поскольку это заложено в наших генах, но почему такое состояние появилось в процессе эволюции и в чём заключаются преимущества сна — загадка. 

Учёные уже выяснили, что во время сна быстрее растут мыщцы, лучше заживляются раны, а также ускоряется синтез протеинов. Другими словами, сон помогает организму восполнить то, что он потерял во время бодрствования. Недавние исследования доказали, что во время сна наш мозг очищается от токсинов, и, если человек мешает этому процессу (иными словами — не спит), у него возрастает риск неврологических расстройств. Кроме того, во время отдыха в мозге ослабляются или разъединяются связи между клетками — таким образом у нас освобождается место для поступления новой информации. В мозге генерируются новые синапсы, поэтому недосыпание грозит снижением способности приобретать, обрабатывать и вспоминать информацию.

Шимпанзе очень похожи на людей

SUBIN PUMSOM / SHUTTERSTOCK 

Неудивительно, что шимпанзе – одни из самых умных животных на этой планете. После людей, конечно. Подобно тому, как люди наследуют свой интеллект от матери, интеллект шимпанзе тоже во многом зависит от генов.

«Они могут учить слова, играть с предметами и даже оплакивать смерть своих близких», – сообщает National Geographic.

«Гены примерно наполовину определяют уровень интеллекта шимпанзе», – утверждает приматолог Уильям Хопкинс из Национального исследовательского центра приматов Йеркса в Атланте (штат Джорджия) и его коллеги.

А еще шимпанзе, как и мы, любят облегчать себе жизнь. «Известно, что обезьяны сооружают и используют инструменты для решения простых задач – например, чтобы достать фрукты или орехи. Исследования показали, что некоторые из этих приматов используют копья для охоты на более мелкую добычу и длинные ветви, чтобы выкапывать термитов», – говорит Калеб Бакке, эксперт по здоровью и благополучию в компании Maple Holistics.

Обложка: 1Gai.Ru / OCSKAYMARK / ISTOCK  / MOONUNITS / ISTOCK 

Источник статьи: 15 Animals Who Are Probably Smarter Than You

Используйте визуальные материалы

Визуальные образы запоминаются лучше, чем текст или речь. Как показывают исследования, спустя 72 часа человек вспоминает около 10% услышанного. Если ту же информацию подавать в виде изображений, то показатель повышается до 65%. Согласно книге Джона Медины, текст мы запоминаем лучше, чем речь, потому что мозг воспринимает его как множество крошечных картинок.

Визуальные образы сохраняются в памяти надёжнее всего. Ещё лучше, если изображение двигается. Ведь опасные для наших предков объекты постоянно перемещались, и мозг развил сложную систему нейронных связей для их распознавания. Именно поэтому Медина советует учителям чаще использовать анимацию.

Делайте перерывы на физическую активность

Большинство антропологов считают, что наши предки проходили не меньше 19 километров в день. Развитие мозга сопровождалось движением: засиделся на месте — попал в пасть к хищнику. Учёные выяснили, что и у современных физически активных людей любого возраста когнитивные способности развиты лучше, чем у тех, кто мало двигается.

В рамках исследования дети бегали по 30 минут два-три раза в неделю, и спустя три месяца их интеллектуальные способности улучшились. Однако, как только занятия прекратились, показатели стали прежними

Учёные поняли, что важно регулярно насыщать мозг кислородом. Сам Медина перерывы в работе заполняет не кофе, а упражнениями

Зона прогнозов

Сканирование показало, что за подобные «рассуждения» отвечал определенный участок мозга, называемый передней частью поясной извилины (anterior cingulate cortex — ACC). Ученые выделили две группы нейронов, первая из которых была связана с прогнозированием поступков партнера, а вторая — за выбор дальнейших действий

Причем в первой количество нейронов было куда больше, что доказывает, как важно для живых существ прогнозировать поведение тех, с кем они вынуждены взаимодействовать

На основе полученных данных исследователи разработали компьютерную программу, позволяющую им «прочитывать» мысли обезьяны и со 100-процентной точностью предсказывать, какое решение будет ею принято.

Обезьяны и вознаграждение

Нейроэкономика также известна как нейробиология принятия решений. Это относительно новое междисциплинарное направление возникло в начале 2000-х годов и изучает, как люди и животные оценивают риск и вознаграждение при выборе из некоторого числа альтернатив.

Начало исследованиям было положено благодаря изучению поведения обезьян, а именно принятия ими простейшего решения о переводе взгляда в одну или другую сторону. Оказалось, что принятие решения животными соответствует так называемой диффузной модели. Она предполагает, что при выборе живое существо со сложной нервной системой аккумулирует информацию в пользу одной и другой альтернативы. Наблюдение за мозгом обезьян позволило увидеть, что, когда они выбирают направление поворота головы, нейроны, ответственные за этот выбор, увеличивают свою активность (число разрядов в секунду). Благодаря этому в определенный момент можно точно предсказать, какое решение примет обезьяна.

Оказалось, что мозг — это своеобразная «демократическая» система. Нейроны, называемые детекторами, получают информацию, связанную с ценностью тех или иных решений. Затем эта информация передается нейронам-интеграторам. Чем больше информации в пользу решения, тем активнее становятся интеграторы, кодирующие именно его. При этом они угнетают и блокируют деятельность интеграторов, кодирующих противоположное решение. По результатам «голосования» делается окончательный выбор. В современной экономике базовой является точка зрения, согласно которой экономический субъект принимает решение, взвешивая полезность той или иной альтернативы для себя. Итак, у ученых появились инструменты, необходимые для понимания того, каким образом оценивается эта полезность в нервной системе.

Брайан Кнутсон из Стэнфордского университета в ходе опытов показал, что существуют области мозга, кодирующие ожидаемую ценность решения, и активность в них пропорциональна вознаграждению, которое ожидает получить человек. Теперь у биологов, психологов есть возможность заглянуть внутрь мозга и посмотреть, как именно принимаются экономические решения.

Эгоизм и кооперация, или Круг и треугольник?

Обезьяны, давайте жить дружно!

В ходе опытов макак усаживали за компьютер и выдавали им джойстики. Втайне от своего сородича каждая обезьяна могла при помощи манипулятора выбрать один из двух символов на экране — к примеру, треугольник, который расценивался как символ «эгоизма» или круг (символ кооперации). Когда выбранные символы выводились на монитор, каждый из «испытуемых» получал от одной до шести порций сока.

Количество «наград» зависело от того, какой выбор делала обезьяна. Так, если она выбирала круг, то получала четыре порции напитка, а если треугольник — шесть, тогда как ее партнер — лишь одну. Если «в отместку» в следующем раунде «обиженная» макака, в свою очередь, выбирала треугольник, обоим выдавали по две порции сока.

Очень скоро обе обезьяны поняли, что размер «награды» напрямую зависит как от их собственного выбора, так и от выбора, сделанного их партнером, тем более выбор они делали не одновременно, а по очереди. Тогда макаки стали пытаться «рассчитывать», как поступит партнер по игре.

Как работает плацебо?

О плацебо, или веществах, которые не имеют явных лечебных свойств, но положительно воздействуют на организм, известно давно. В основе эффекта плацебо лежит психоэмоциональное воздействие. Но исследователи не раз доказывали, что плацебо, не имеющее активных веществ, может стимулировать реальные физиологические реакции, в том числе изменение частоты сердечных сокращений и артериального давления, а также химической активности в головном мозге. Плацебо также помогает избавиться от болей, депрессии, тревоги, усталости и даже некоторых симптомов болезни Паркинсона.

То, как наша психика может воздействовать на здоровье, до сих пор до конца не ясно, и учёные не могут раскрыть механизмы, лежащие в основе физиологических реакций на плацебо. Очевидно, что в эффекте сплетено много различных аспектов, при этом лекарства-пустышки не оказывают влияния на источник или причину заболевания. Опытным путём установлено, что реакция организма различается в зависимости от способа доставки плацебо (при приёме таблеток или инъекциях). Также плацебо дают только ожидаемый, то есть известный заранее, терапевтический эффект. И чем выше ожидания — тем сильнее эффект плацебо. Кроме того, известно, что его можно усилить при активном вербальном воздействии на пациента. Действию плацебо подвержены далеко не все. Чаще плацебо действует на экстравертов, людей с повышенным уровнем тревожности, мнительности, неуверенности в себе.

Нужны ли экономистам мозги? Критика и скепсис в отношении нейронауки в экономике.

Как и следовало ожидать, не всех специалистов по экономике воодушевляет идея связываться с нейробиологией и психологией. И уж тем более им доверять.

Самая жестокая критика нейроэкономики исходит от двух экономистов из Принстонского университета, Фарука Гюля и Вольфганга Песендорфера. В своей статье от далекого 2005 года «Случай бездумной экономики» они утверждали, что нейронаука не может трансформировать экономику, т.к. то, что происходит внутри мозга, не имеет никакого отношения к экономической дисциплине. Важны решения, принимаемые людьми, их «выявленные предпочтения», но не процесс их достижения. Для понимания того, как общество справляется с последствиями этих решений, классическое предположение о рациональной максимизации полезности работает очень хорошо. А вот эти все заигрывания со снимками мозга – это лишнее.

Rick Tap / Unsplash.com

Другой экономист, Дэвид Колландер из университета Миддлбери в Вермонте, иронично сравнивает нейроэкономику с попытками некоторых ученых XIX века создать «гедониметр». Это такое устройство, которое, как предполагалось, могло бы измерять степень полезности и удовлетворенности от решений, принятых человеком. Хотя при этом Колландер вынужден согласиться с объективными причинами развития нейроэкономики: Экономика стала дедуктивной наукой, потому что у нас не было инструментов для сбора информации индуктивно. Теперь лучшие статистические инструменты и нейронаука открывают возможности для того, чтобы экономика стала более абдуктивной наукой, объединяющей элементы дедуктивного и индуктивного подходов.

Определенный скепсис в отношении успехов нейроэкономики звучит и со стороны биологов. В частности, именно они понимают все ограничения, которые испытывает нейронаука сегодня. Дело в том, что стандартная визуализация при помощи МРТ идентифицирует активность в слишком большом участке мозга. «Кровоток – это косвенный маркер того, что происходит в голове, это лишь один индикатор», — признает Кевин МакКейб, нейроэкономист из Университета Джорджа Мейсона.

Все чаще нейробиологи ищут более четкие ответы, анализируя отдельные нейроны, а это возможно только при инвазивных методах, таких как внедрение специальной иглы в мозг. Большинство инвазивных исследований мозга проводятся на крысах и обезьянах, которые, хотя и имеют аналогичные системы стимулов на основе дофамина, не обладают схожей с нами системой принятия решений. Так что риски тут явно перевешивают выгоду от проведенных исследований.

Да, с одной стороны, у нейроэкономики большое будущее. Определяя, какие области мозга активны в тех или иных типах процессов принятия решений, нейроэкономисты лучше понимают природу того, что кажется неоптимальным и нелогичным выбором. Профессор Джонатан Коэн, директор Института нейронауки в Принстоне, вовсе утверждает следующее: Я знаю, что мое заявление очень смелое, но экономика, психология и нейронаука действительно являются братьями и сестрами, разделенными при рождении. Ведь все эти дисциплины в довольно многих случаях изучают одни и те же явления.

Pixabay.com

При этом даже самые вдохновленные ученые этой области признают, что успех нейроэкономики не должен означать, что она неизбежно восторжествует над неоклассической экономикой, основанной на рациональности. Напротив, идеи, почерпнутые из исследований мозга, могут помочь ортодоксальным экономистам разработать более богатое и полное определение рациональности. Справедливую мысль на этот счет как-то высказал упомянутый нами обладатель Нобелевской премии Даниэль Канеман: «Экономисты более впечатляются доказательствами из нейробиологии, чем доказательствами из психологии. Ведь нам, ученым, намного легче спорить о бессмысленной, чем о «безмозглой» экономике».

Умозрительный этап

Таким образом, проблема соотношения мозга и разума обзавелась психологическими решениями: учёные проводили исследования при помощи внутреннего наблюдения психологических процессов. Мы тоже можем наблюдать за тем, как в нас зарождается поведение, как принимаются решения в нестандартных ситуациях: например, когда мы решаем объехать «пробку». Позже это поведение анализируется и оценивается.

Очевидно, что самонаблюдение доступно каждому.

Например, Герберт Спенсер имел всего лишь общие представления о физическом функционировании нервной системы, но был мастером интроспекции и ставил мысленные эксперименты

Подобная работа все-таки не увела исследователя от понимания одной очень важной вещи: существует только одна реальность, которая проявляется как с субъективной, так и с объективной стороны

На этом этапе учёные выделяли разум, эмоции, память, волю, восприятие, ощущение. Одним из самых больших достижений стало осознание эволюционного характера развития психики. Кстати, Спенсер, внесший значительный вклад в науку, предпочел обучению в Кембридже самообразование — и есть основания полагать, что это не просто любопытное совпадение.

Что будет, если скрестить обезьяну и человека?

Согласно из выводам, модифицированные обезьяны лучше справились с проверкой памяти с участием цветных карточек и кубиков, а их мозг развивался дольше — как у детей человека. Различий в размерах мозга не было. Впрочем, этих экспериментов недостаточно, чтобы раскрыть тайны человеческого разума или породить «планету обезьян».

Напротив, несколько западных ученых назвали эксперименты безрассудными и сказали, что сомневаются в этике создания генетически модифицированных приматов, учитывая технологическое преимущество Китая в этой области.

«Использование трансгенных обезьян для изучения генов человека, связанных с эволюцией мозга, очень рискованный путь», говорит Джеймс Сикела, генетик, который проводит сравнительные исследования приматов в Университета Колорадо. Он обеспокоен тем, что эксперимент демонстрирует пренебрежение к животным и вскоре приведет к более экстремальным модификациям. «Это классический вопрос скользкой дорожки, и чем больше исследований будет в этом направлении, тем более острым будет вопрос», говорит он.

Исследовать приматов в Европе и США становится все сложнее, но Китай вполне успешно и поспешно применяет новейшие инструменты работы с ДНК к животным. Эта страна первой создала обезьян, измененных при помощи CRISPR, а в январе китайский институт объявил, что создал полдюжины клонов обезьян с серьезными психическими нарушениями.

История эволюции

Су, исследователь из Куньминского института зоологии, специализируется на поиске признаков «дарвиновского отбора» — то есть, генов, которые распространяются по причине своей успешности. Его поиск охватывал такие темы, как адаптация гималайских яков к большой высоте и эволюция цвета кожи человека в ответ на холодные зимы.

Однако самая большая загадка из всех — разум. Нам известно, что мозги наших человеческих предков быстро росли в размерах и мощности. Чтобы найти гены, которые вызвали изменение, ученые искали различия между людьми и шимпанзе, чьи гены примерно на 98% похожи на наши. Цель, по словам Сикелы, состояла в том, чтобы найти «драгоценности нашего генома» — то есть, ДНК, которая делает нас уникальными.

Например, один популярный ген-кандидат под названием FOXP2 — «ген языка» — стал известен своей потенциальной связью с человеческой речью. У одной из английских семей, члены которых наследовали ненормальную версию этого гена, возникли проблемы с речью. Ученые из Токио и Берлина очень скоро вывели этот мутантный ген у мышей и слушали с помощью ультразвуковых микрофонов, менялись ли их писки.

Су был очарован другим геном: MCPH1, или микроцефалином. Мало того, что последовательность этого гена отличалась от людей к обезьянам, дети с повреждением микроцефалина рождаются с крошечными головками, то есть имеется связь с мозгом. Вместе со своими студентами Су использовал штангенциркули и гаечные ключи, чтобы измерить головы 867 китайских мужчин и женщин и увидеть, могут ли результаты быть объяснены различиями в гене.

К 2010 году, впрочем, Су увидел шанс провести потенциально более точный эксперимент: добавив человеческий ген микроцефалина обезьяне. К тому времени Китай начал применять новейшие генетические инструменты на своих крупных выводках обезьян, что сделало страну Меккой для иностранных ученых, которым нужны были обезьяны для экспериментов.

Чтобы создать измененных животных, Су и сотрудники Лаборатории биомедицинских исследований приматов в Юньнань подвергли эмбрионы обезьян воздействию вируса с человеческой версией микроцефалина. Получилось 11 обезьян, 5 из которых выжили и предоставили мозги для измерений. У каждой из этих обезьян было от двух до девяти копий человеческого гена в теле

Обезьяны Су подняли ряд необычных вопросов о правах животных. В 2010 году Сикела и трое его коллег написали статью «Этика использования трансгенных приматов, не являющихся людьми, для изучения того, что делает нас людьми», в которой пришли к выводу, что гены человеческого мозга никогда не следует внедрять обезьянам вроде шимпанзе, потому что они слишком похожи на нас. Где они будут жить и что будут делать? Не стоит создавать существо, которое не получит нормальной жизни в любом контексте».

В электронной переписке Су говорит, что согласен с тем, что обезьяны настолько близки к людям, что их мозги не следует изменять. Но последний общий предок у обезьян и людей был 25 миллионов лет назад. Для Су это аргумент. «Хотя их геном близок нашему, существует также десятки миллионов различий», говорит он. Он не думает, что обезьяны станут чем-то большим, чем обезьяны. «Невозможно сделать это введением нескольких генов человека».

Сканирование мозга и предсказание будущих намерений

Следующее исследование группы Хайнеса, проведенное в 2013 году, было основано на последних разработках нейробиологии, связанных с детекторами лжи. Ученые использовали сканеры с высокой разрешающей способностью, а затем расшифровывали полученные рентгенограммы и преобразовывали результат в понятную и осмысленную информацию.

Благодаря условиям предыдущего эксперимента испытуемый должен был выдавать двигательную реакцию спонтанно, не имея возможности подготовиться к ней. Но что если он заранее намеревался сделать какой-либо выбор и затем лишь осуществил задуманное? Новый эксперимент был направлен на исследование этой возможности.

В начале опыта испытуемым показывали слово «выбор». После этого они могли свободно и тайно выбирать одно из двух возможных заданий – сложение или вычитание. После задержки, во время которой испытуемые сохраняли свое тайное намерение, им предлагалось выполнить выбранное задание — сложение или вычитание двух чисел.

Затем появлялся экран ответов, показывающий два правильных ответа (для сложения или вычитания) и два неправильных. Испытуемые нажимали кнопку, чтобы указать, какой ответ был правильным для задачи, которую они выполнили. По нажатию кнопки можно было определить скрытое намерение субъекта в течение предыдущего периода задержки.

Хайнес и его группа предположили, что скрытые цели могут быть представлены распределенными очагами активности в префронтальной коре головного мозга, обеспечивая тем самым потенциальный нейронный субстрат для проспективной памяти.

Во время выполнения задачи большая часть информации могла быть декодирована из более задней области префронтальной коры. Из этого следует, что различные области мозга кодируют цели во время подготовки и выполнения задачи. Наибольшая точность декодирования — 71% — была достигнута в медиальной префронтальной коре. Также ученые выявили несколько областей латеральной префронтальной коры, где точность декодирования была ниже, чем в медиальной коре, но все же выше уровня вероятности.

Исследования подтвердили, что активность в нескольких областях префронтальной коры головного мозга человека (в том числе фронтополярной, латеральной, медиальной и префронтальной коре) увеличивается при различных исполнительных процессах, например, при поддержке многозадачности, переключении деятельности, при хранении цели в течение периода задержки, сортировке задач и т.д.

Однако эти предыдущие исследования оставили неясным, действительно ли какая-либо область префронтальной коры кодирует сигналы, специфичные для текущей задачи. Новые открытия разрешают этот важный вопрос, впервые показывая, что префронтальная кора кодирует специфичную информацию для подготовки к выполнению новых задач. В процессе обучения нужной последовательности действий разрастаются и группы связанных нейронов в этой области.