Dok se hrane, životinje, uključujući ljude i majmune, neprestano donose odluke o tome gde da traže hranu i kada da se kreću među mogućim izvorima izdržavanja.
„Ponašanje u potrazi za hranom je nešto što svakodnevno obavljamo kada idemo u prodavnicu po hranu i biramo na osnovu stepena nagrade koji svaki izbor pruža. To je klasičan problem koji je uobičajen za svaku vrstu na planeti“, rekao je Valentin Dragoi , profesor elektrotehnike i računarstva na Rajsu, profesor neuronauke na Medicinskom koledžu Veill Cornell i naučni direktor Metodističkog/Rice centra za restauraciju neuronskih sistema.
U radu objavljenom u Nature Neuroscience, Dragoi i saradnici istražuju moždane procese uključene u traženje hrane.
„U ovoj studiji opisujemo upotrebu novog integrisanog bežičnog sistema za snimanje moždane aktivnosti u prednjim delovima njihovog mozga i za okulomotorno i praćenje ponašanja. U realnom vremenu istražujemo kako se odvija ovaj sveprisutni zadatak traženja hrane, što je nešto što mi prirodno nastupaju svaki dan“, rekao je Dragoi.
Makaki su rod majmuna poreklom iz Azije, Severne Afrike i Južne Evrope (Gibraltar). Najčešće jedu voće, seme i drugu biljnu hranu. „Mi proučavamo makakije“, rekao je Dragoi, „jer je traženje hrane prirodno ponašanje i mozak makaka je prilično sličan ljudskom mozgu u smislu organizacije i funkcije.“
Do sada je bilo teško ispitati neuronsku osnovu traženja hrane u naturalističkim sredinama jer su se prethodni pristupi oslanjali na sputane životinje koje su obavljale zadatke traženja hrane zasnovane na pokušajima. Dragoi i njegovi istraživači partneri su dozvolili neobuzdanim makakijima da slobodno komuniciraju sa opcijama za nagradu dok bežično snimaju neuronsku aktivnost u njihovom prefrontalnom korteksu.
„Životinje su odlučivale kada i gde će se hraniti na osnovu toga da li su njihova predviđanja o nagradi ispunjena ili prekršena. Predviđanja nisu bila zasnovana isključivo na istoriji isporuke nagrade, već i na shvatanju da duže čekanje poboljšava šanse za nagradu“, rekao je Dragoi .
Rezultati pokazuju da su strategije hranjenja zasnovane na kortikalnom modelu dinamike nagrađivanja dok životinje slobodno istražuju svoje okruženje.
„Naučili smo da možemo da predvidimo izbor čak iu složenim situacijama jednostavnim čitanjem odgovora desetina neurona u prednjem režnju. Ovo potencijalno može da se kreće u pravcu protetskih uređaja koji utiču na izbor ili pristrasnost, čak i neinvazivno. omogućava nam da razumemo kako mozak funkcioniše kada se bavi ovim prirodnim ponašanjem“, rekao je Dragoi.
Zatim će laboratorija Dragoi kombinovati traženje hrane u društvenom kontekstu i snimanje dve životinje istovremeno dok one sarađuju u potrazi za hranom kao nagradu. Ovo je zastrašujući tehnički izazov, ali Dragoi veruje da su on i njegovi istraživači partneri blizu postizanja takvih ciljeva. Ovo može da omogući rešenje izazova kortikalnih implantata kako bi se pomoglo pacijentima sa moždanom disfunkcijom i omogućilo njihovo ponašanje.
Glavni autor članka je Neda Šahidi, bivša dr. student u Dragoijevoj laboratoriji, trenutno vođa grupe na Georg-Elias-Muller-Institutu za psihologiju, Georg August-Universitat, Getingen.
