Sci Simple

New Science Research Articles Everyday

# Biologia # Neurociência

Como Nossos Cérebros Aprendem com as Escolhas

Explore como o cérebro liga escolhas e resultados.

Phillip P. Witkowski, Lindsay Rondot, Zeb Kurth-Nelson, Mona M. Garvert, Raymond J Dolan, Timothy E. J. Behrens, Erie D. Boorman

― 9 min ler


Aprendizado do Cérebro Aprendizado do Cérebro Através de Escolhas decisões e resultados. Descubra como o cérebro processa
Índice

Nós, humanos, junto com nossos amigos animais, temos um talento único para entender nosso entorno. A gente faz escolhas baseadas no que vê e depois avalia como essas escolhas se saem. Essa habilidade não é só por diversão; é essencial pra sobrevivência. Por quê? Porque ajuda a conectar as ações com seus resultados. Já tentou cozinhar uma refeição que ficou com gosto de papelão? Isso é resultado de aprender com escolhas passadas.

Uma situação especialmente complicada rola quando há um atraso entre fazer uma escolha e ver seu resultado. Imagina que você tá cozinhando. Você pode decidir adicionar só uma pitada de sal, mas só vai saber como isso afeta o prato depois que tudo estiver cozido e servido. Às vezes, você até precisa fazer várias decisões ao mesmo tempo, com cada passo mudando o sabor. Isso pode dificultar a percepção de como suas escolhas impactam o resultado final. Mas, nossos cérebros são maravilhosamente bons em entender tudo isso, mesmo que a ciência por trás disso seja um pouco confusa.

O Papel de Regiões Chave do Cérebro

Uma área do cérebro chamada Córtex Orbitofrontal Lateral (lOFC) tem um papel importante em ajudar a gente a aprender com nossas escolhas. Estudos mostraram que o lOFC pode ajudar a conectar resultados específicos às escolhas que os causaram. Em macacos, se o lOFC é danificado, eles têm dificuldade em fazer as conexões certas, dando crédito às escolhas erradas. Isso mostra que o lOFC é crucial pra entender a causalidade no nosso processo de tomada de decisão.

Além disso, pesquisas destacaram a importância de outra área: o Hipocampo (HC). Essa região é bem conhecida pelo seu papel na memória, mas também ajuda a relembrar memórias quando precisamos recordar escolhas passadas. Imagina que você tá num buffet e tá lutando pra lembrar qual prato tinha aquele sabor delicioso. O HC tá lá pra te lembrar pra você fazer uma escolha melhor na próxima vez.

A Relação Causal Entre Escolhas e Resultados

Entender a relação causal entre escolhas e resultados é como jogar um jogo de ligar os pontos. Na vida cotidiana, saber quais ações levam a resultados desejados é fundamental. Quando cozinhamos, muitas vezes temos que adivinhar quais ingredientes vão criar o melhor sabor. Essa abordagem de tentativa e erro é como aprendemos.

Mas o que acontece quando há um atraso? No exemplo da cozinha, depois de adicionar um tempero, você só vai saber se deu certo depois de esperar o prato cozinhar. É aí que o cérebro se torna criativo! Ele se apoia em experiências passadas e conhecimentos pra rastrear essas conexões, mesmo que os resultados não apareçam de imediato.

A Importância da Memória no Aprendizado

Nosso cérebro usa a memória pra navegar em tarefas complexas. Por exemplo, ao preparar um prato, nosso cérebro guarda escolhas anteriores na memória enquanto espera pra ver o resultado. Esse malabarismo cognitivo permite que a gente aprenda de forma eficiente com nossas ações. Se sua última experiência com pimenta demais fez sua massa parecer uma fogueira, você certamente vai lembrar disso na próxima vez que cozinhar.

A capacidade de manter informações sobre escolhas e seus resultados possíveis ajuda a tomar decisões melhores no futuro. É como ter um bloco de notas mental onde você anota as lições aprendidas depois de cada sessão de cozinha.

Uma Tarefa de Aprendizado pra Testar Escolhas e Resultados

Pesquisadores desenvolveram tarefas pra ver como as pessoas conseguem rastrear as relações entre suas escolhas e resultados em diferentes condições. Em uma tarefa, os participantes escolhem entre duas formas pra ganhar cartões-presente. Parece simples, né? Mas espera! A reviravolta é que os resultados dependem de probabilidades que mudam durante o jogo.

Nessa tarefa, os participantes são motivados a escolher sabiamente, já que sua pontuação final depende de fazer boas escolhas. Eles aprendem que certas formas estão ligadas a recompensas específicas e tentam maximizar suas chances de ganhar.

Transições Diretas e Indiretas

Quando as pessoas fazem escolhas, elas podem ver o resultado imediatamente (transição direta) ou depois de fazer outra escolha (transição indireta). Na condição de transição direta, os participantes veem o resultado logo após a decisão. É como provar um prato imediatamente depois de adicionar um novo ingrediente. Na condição de transição indireta, no entanto, eles fazem outra escolha antes de descobrir o resultado da decisão anterior. Isso é semelhante a esperar um bolo assar antes de saber se você adicionou açúcar demais.

Atribuição de Crédito e Relações de Escolha

Pesquisadores usaram métodos estatísticos pra analisar como os participantes tomaram decisões baseadas em resultados anteriores. Na condição de transição direta, as pessoas tendiam a dar crédito à sua escolha mais recente quando viam o resultado. Elas aprenderam a associar suas decisões atuais com sucessos (ou fracassos) anteriores de maneira eficiente. Em contraste, a condição de transição indireta mostrou como os participantes tiveram que esperar antes de dar crédito às suas escolhas anteriores.

Esse atraso dificultou a atribuição precisa de crédito, destacando como nossos cérebros se adaptam a tarefas complexas. Quanto mais intrincada a tarefa, mais complicado se torna ligar ações e resultados.

Os Mecanismos do Cérebro para Atribuição de Crédito

Os pesquisadores queriam entender como o cérebro atribui crédito quando há um atraso. Eles propuseram que o cérebro poderia criar uma memória da escolha logo que o feedback chega. Isso significa que mesmo que uma decisão tenha sido tomada antes, o cérebro pode "lembrar" dela quando o resultado é revelado.

Quando os participantes nesses estudos recebiam feedback, seus cérebros processavam escolhas anteriores pra entender os próximos passos. Isso ajuda a criar um forte vínculo entre escolhas e seus resultados, mesmo quando a conexão não era imediata.

O Papel do lFPC

Durante tarefas que exigiam que os participantes esperassem por feedback, o polo frontal lateral (lFPC) se tornou essencial. Essa parte do cérebro ajuda a acompanhar as escolhas durante o período de espera. Ao manter informações sobre quais escolhas foram feitas, o lFPC apoia o processo de atribuição de crédito depois. Se você pensar no lFPC como um assistente confiável te lembrando das suas escolhas enquanto você espera, você tá no caminho certo!

Descobertas Sobre Representações de Escolha

Os pesquisadores descobriram que padrões específicos de atividade cerebral indicavam o quão bem os participantes conseguiam lembrar escolhas e resultados. Por exemplo, enquanto visualizavam o feedback, certas regiões do lOFC e HC "acendiam", mostrando que estavam processando essa informação. Isso significa que quando os participantes aprendiam sobre resultados, seus cérebros estavam ativamente decodificando suas escolhas anteriores.

Essas descobertas apoiam a ideia de que nossos cérebros estão continuamente trabalhando pra fazer conexões entre ações e resultados. Não se trata apenas da última escolha; é sobre relembrar experiências passadas pra tomar decisões informadas no futuro.

A Memória de Identidade do Cérebro

Outra descoberta empolgante da pesquisa envolveu a identidade tarefa-independente dos estímulos. O HC não apenas lembra escolhas anteriores, mas também consegue reconhecer as formas ou itens relacionados a essas escolhas durante o feedback. Isso significa que quando o feedback é dado, o HC lembra da identidade das formas escolhidas, ajudando ainda mais a fazer conexões entre escolhas e resultados.

Conexões Entre Diferentes Regiões do Cérebro

O estudo revelou conexões fortes entre o lFPC, lOFC e HC durante o processo de tomada de decisão. Quando o lFPC estava ativo, ajudava a garantir que as conexões certas fossem feitas no lOFC e HC ao processar resultados. Esse trabalho em equipe torna todo o sistema mais eficiente na atribuição de crédito.

Imagina essas regiões como uma banda bem orquestrada: o lFPC mantém o ritmo, enquanto o lOFC e HC cuidam da melodia. Juntos, eles fazem uma música linda— bem, pelo menos no mundo da tomada de decisões.

Por Que Isso Importa

Entender como o cérebro aprende com escolhas tem implicações grandes. Isso nos dá uma visão de como podemos melhorar nossas habilidades de tomada de decisão na vida real. Esse conhecimento pode ser aplicado em várias áreas, incluindo educação, terapia e até inteligência artificial.

Aprendendo como nossos cérebros ligam escolhas a resultados, podemos navegar melhor no mundo ao nosso redor, fazer escolhas mais inteligentes e, quem sabe, até cozinhar uma refeição que não tenha gosto de papelão!

Conclusão

Pra concluir, nossos cérebros são máquinas maravilhosas capazes de aprender relações complexas entre escolhas e resultados. O lOFC, HC e lFPC trabalham juntos pra ajudar a gente a acompanhar quais escolhas levaram a quais resultados, mesmo quando há atrasos ou distrações.

A interação entre essas regiões permite que a gente aprenda e se adapte, garantindo que tomemos decisões informadas no futuro. À medida que aprofundamos nosso entendimento sobre esses processos, não estamos apenas descobrindo como o cérebro funciona— estamos também desvendando maneiras de aprimorar nossas capacidades de aprendizado e tomada de decisões na vida cotidiana. E quem sabe? Talvez um dia, todos os grandes cozinheiros do mundo tenham uma equipe cerebral de elite ajudando a evitar desastres culinários!

Fonte original

Título: Neural mechanisms of credit assignment for delayed outcomes during contingent learning

Resumo: Adaptive behavior in complex environments critically relies on the ability to appropriately link specific choices or actions to their outcomes. However, the neural mechanisms that support the ability to credit only those past choices believed to have caused the observed outcomes remain unclear. Here, we leverage multivariate pattern analyses of functional magnetic resonance imaging (fMRI) data and an adaptive learning task to shed light on the underlying neural mechanisms of such specific credit assignment. We find that the lateral orbitofrontal cortex (lOFC) and hippocampus (HC) code for the causal choice identity when credit needs to be assigned for choices that are separated from outcomes by a long delay, even when this delayed transition is punctuated by interim decisions. Further, we show when interim decisions must be made, learning is additionally supported by lateral frontopolar cortex (lFPC). Our results indicate that lFPC holds previous causal choices in a "pending" state until a relevant outcome is observed, and the fidelity of these representations predicts the fidelity of subsequent causal choice representations in lOFC and HC during credit assignment. Together, these results highlight the importance of the timely reinstatement of specific causes in lOFC and HC in learning choice-outcome relationships when delays and choices intervene, a critical component of real-world learning and decision making.

Autores: Phillip P. Witkowski, Lindsay Rondot, Zeb Kurth-Nelson, Mona M. Garvert, Raymond J Dolan, Timothy E. J. Behrens, Erie D. Boorman

Última atualização: 2024-12-12 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.08.06.606895

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.08.06.606895.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao biorxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Artigos semelhantes