Op de Olympische Winterspelen moeten skiërs, bobsleeërs, schaatsers en vele andere atleten allemaal één cruciaal moment beheersen: wanneer ze moeten beginnen. Die fractie van een seconde is cruciaal tijdens de competitie, want als iedereen sterk en bekwaam is, a moment van aarzeling kan goud van zilver scheiden. Een concurrent die te lang aarzelt, zal dat wel doen achtergelaten worden– maar als ze te vroeg handelen, worden ze gediskwalificeerd.
Zelfs als de omstandigheden minder intens zijn, is deze paradox van aarzeling van toepassing op het dagelijks leven. Wachten op het juiste moment om de straat over te steken, of stoppen voordat u besluit of u een oproep beantwoordt van een nummer dat u niet herkent, zijn alledaagse voorbeelden van aarzeling. Het is belangrijk om te benadrukken dat sommige psychiatrische aandoeningen, zoals Obsessief-compulsieve stoornis wordt gekenmerkt door impulsiviteitof een gebrek aan aarzeling, terwijl overmatige aarzeling een verlammend gevolg is verschillende angststoornissen.
Als neurowetenschapperIk heb gewerkt om te ontdekken hoe de hersenen beslissen wanneer ze moeten handelen en wanneer ze moeten wachten. Recente zoekopdrachten uit ik en mijn team het helpt om uit te leggen waarom deze pauze van een fractie van een seconde optreedtHet biedt niet alleen inzicht in de prestaties van topsporters, maar ook in de manier waarop mensen alledaagse beslissingen nemen als de mogelijke uitkomst onduidelijk is.
We hebben ontdekt dat de sleutel tot aarzeling een reactie op onzekerheid is. Dit kan zijn waar een gevallen hockeypuck terechtkomt, wanneer een wedstrijd begint of wanneer u uw bestelling plaatst bij een nieuw restaurant.
Aarzeling en de hersenen
Om te begrijpen hoe de hersenen aarzeling beheersen, hebben mijn collega’s en ik een eenvoudig ontwerp ontworpen besluitvormingstaak bij muizen.
De taak vereiste dat het muizenbrein signalen interpreteerde die voorspelbaar goed, voorspelbaar slecht of, het beste van alles, onzeker waren – ergens daartussenin. Verschillende auditieve tonen gaven aan of een druppel suikerwater snel zou worden afgegeven, niet zou worden afgegeven of een 50/50 kans had om te worden afgegeven.
Hoe de muizen zich gedroegen, zou de uitkomst niet beïnvloeden. In een onzeker scenario zouden muizen echter nog langer wachten voordat ze gingen likken om te zien of er een beloning was gegeven. Net als bij mensen leidden onvoorspelbare situaties tot vertragingen in de reactie. Deze aarzeling was niet het resultaat van het aarzelen tussen opties in besluiteloosheid, maar van een actief en gereguleerd hersenproces waarbij gepauzeerd werd voordat er actie werd ondernomen vanwege de onzekerheid in de omgeving.
Toen we de neurale activiteit onderzochten die verband hield met het begin van het likken, vonden we identificeerde een specifieke groep neuronen die pas actief werd toen de resultaten onduidelijk waren. Deze neuronen controleerden effectief of de hersenen een actie moesten ondernemen of moesten pauzeren om meer informatie te verzamelen. De mate van activiteit van deze neuronen zou kunnen voorspellen of de muizen zouden aarzelen voordat ze een beslissing namen.
Om te bevestigen dat deze neuronen een rol speelden bij de beheersing van aarzeling, gebruikten we a techniek genaamd optogenetica om deze hersencellen kortstondig aan of uit te zetten. Toen we de neuronen activeerden, aarzelden de muizen nog meer. Toen we ze het zwijgen oplegden, verdween die aarzeling en waren hun reacties enkele honderden milliseconden sneller, in lijn met hun reacties op voorspelbare situaties.
Onderzoekers kunnen optogenetica gebruiken om hersencellen aan of uit te zetten.
Dagelijks leven, ziekte en bergafwaarts rennen
Onze bevindingen suggereren dat aarzeling niet zozeer een zwakte is die moet worden overwonnen, maar een kernkenmerk van de hersenen lijkt te zijn dat mensen en dieren helpt hun weg te vinden in een onzekere wereld en kostbare fouten te vermijden.
Onze studie biedt ook inzicht in de balans tussen actie en inactiviteit bij gezondheid en ziekte. Aarzelingsneuronen worden aangetroffen in de basale gangliahetzelfde deel van de hersenen dat wordt aangetast door de ziekte van Parkinson, obsessief-compulsieve stoornis en verslaving. Hoewel onderzoekers nog moeten bepalen hoeveel overlap of interactie er is tussen de cellen die betrokken zijn bij aarzeling en cellen die getroffen zijn door psychiatrische stoornissen, wijst hun overlap in circuits op mogelijke doelwitten voor behandeling.
Onze volgende stap is begrijpen hoe de cellen die aarzeling onder controle houden, interageren met medicijnen die ADHD en OCS behandelen, aandoeningen waarbij patiënten impulsief reageren tijdens vluchtige of onzekere situaties.
We willen ook identificeren welke delen van de hersenen deze cellen voorzien van informatie over onzekerheid, het omgevingssignaal dat zo fundamenteel is voor aarzeling. Terwijl onderzoekers hebben ontdekt dat verschillende delen van een deel van de hersenen worden genoemd de prefrontale cortex codeert voor onzekerheidhet is onduidelijk hoe de hersenen deze informatie daadwerkelijk gebruiken, waar het rubber de weg raakt.
Aarzeling is geen fout: het is een fundamenteel kenmerk van het navigeren door een onvoorspelbare wereld. Of je nu een kunstschaatser bent die wacht op het perfecte moment om te springen of gewoon je dag doorbrengt, het circuit achter aarzeling speelt een belangrijke rol bij het bepalen van het juiste moment om de actie uit te voeren.
Eric Yttri is universitair hoofddocent biologische wetenschappen bij Carnegie Mellon-universiteit.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Het gesprek onder een Creative Commons-licentie. Lees de origineel artikel.
