Limba: Engleză | Spaniolă | Franceză
Julie Goulet-Kennedy, BSc
Julie Goulet-Kennedy, Centre interdisciplinaire de recherche en réadaptation et en intégration sociale. Centre de recherche de l'Institut universitaire en santé mentale de Québec; Faculté de médecine, Université Laval, Québec, Canada;
Sara Labbe, MSc
Sara Labbe, Centre interdisciplinaire de recherche en réadaptation et en intégration sociale. Centre de recherche de l'Institut universitaire en santé mentale de Québec; Faculté de médecine, Université Laval, Québec, Canada;
Shirley Fecteau, Dr*
Shirley Fecteau, Centre interdisciplinaire de recherche en réadaptation et en intégration sociale. Centre de recherche de l'Institut universitaire en santé mentale de Québec; Faculté de médecine, Université Laval, Québec, Canada;
Abstract
Luarea deciziilor a fost studiată pe scară largă în contextul economiei și din perspectiva grupului, dar încă se știe puțin în ceea ce privește luarea deciziilor individuale. Aici discutăm diferitele procese cognitive implicate în luarea deciziilor și substraturile neuronale asociate. Conductorii putativi în luarea deciziilor par a fi cortexul prefrontal și striatul. Abilități de luare a deciziilor în diferite populații clinice au fost asociate cu activitatea în cortexul prefrontal și în striatum. Subliniem importanța consolidării gradului de integrare atât a substraturilor cognitive, cât și a celor neuronale, pentru a îmbunătăți înțelegerea abilităților de decizie. În ceea ce privește paradigmele cognitive, este necesară îmbunătățirea valorii ecologice a sarcinilor experimentale care evaluează luarea deciziilor în diverse contexte și cu recompense; acest lucru ar ajuta la transpunerea învățărilor de laborator în beneficii din viața reală. În ceea ce privește substraturile neuronale, utilizarea tehnicilor de neuroimagistică ajută la caracterizarea rețelelor neuronale asociate cu luarea deciziilor; mai recent, modalitățile de a modula activitatea creierului, cum ar fi în cortexul prefrontal și în regiunile conectate (de exemplu, striat), cu stimularea creierului neinvaziv au arătat, de asemenea, lumină asupra substraturilor neuronale și cognitive ale luării deciziilor. Împreună, aceste abordări cognitive și neuronale pot fi utile pentru pacienții cu abilități de luare a deciziilor. Motivul din spatele acestei linii de lucru este că abilitățile de luare a deciziilor stau la baza unor aspecte importante ale sănătății, sănătății, securității și alegerilor financiare și sociale din viața noastră de zi cu zi.
Introducere
Ne confruntăm continuu cu decizii în viața noastră de zi cu zi: „Ce cereale pentru micul dejun? Da, dar ce exercițiu? Fotbal sau yoga? „„ Ar trebui să-mi iau o vacanță? Poate după acest termen limită de acordare. „„ Ar trebui să beau un alt pahar de whisky pentru a mă calma? O altă cană de cafea pentru a mă trezi? „Deciziile sunt determinate de factori externi (de exemplu, dimensiunea și întârzierea potențialelor recompense / pierderi) și de factori interni (de exemplu, comportamente controlate reflexiv și reflex-automat).1), precum și influențe genetice (de exemplu, sisteme de dopamină prefrontală2) sau psihopatologie.
Luarea deficitară a deciziilor la indivizi se poate datora analizei inadecvate a alegerilor sau unei abordări excesiv de riscante (sau prea prudente) și poate avea consecințe dăunătoare pentru sănătate, siguranță și bunăstare financiară. Este esențială o mai bună înțelegere a abilităților de luare a deciziilor, intacte sau afectate. Acest lucru poate fi demonstrat de exemplul fumatului de tutun. Luați în considerare impactul înțelegerii de ce o persoană nu a fumat niciodată o țigară, în timp ce alta a fumat una sau două și apoi s-a oprit, sau alta a fumat de ceva timp și apoi s-a oprit și încă o altă persoană care continuă să fumeze și apoi suferă consecințele creierului modificările de plasticitate care ulterior stau la baza ceea ce se dezvoltă în comportamentul psihologic și fizic dăunător al tulburărilor de consum de substanțe. Acesta este doar un exemplu, dar o logică similară poate fi aplicată dependenței comportamentale (de exemplu, jocurile de noroc patologice): de ce o persoană continuă să-și asume riscuri la jocuri de noroc până când este în joc bunăstarea sa. Un alt exemplu este motivul pentru care o persoană cu depresie sau care a suferit un accident vascular cerebral respectă modificările stilului de viață recomandate și / sau sfaturile medicale (de exemplu, exerciții, reduce consumul de alcool, mănâncă sănătos, participă la activități sociale), în comparație cu o altă persoană care nu respectați, deși sănătatea și viața acelei persoane sunt în joc. Există astfel o gamă largă de boli în care sunt necesare schimbări de comportament și stil de viață pe termen lung, care necesită abilități de luare a deciziilor.
Scopul acestui articol este de a discuta despre abilitățile de luare a deciziilor și substraturile lor neuronale asociate. Subliniem rolul influent al cortexului prefrontal și striatului în astfel de abilități. De asemenea, analizăm procesele cognitive și motivaționale implicate în luarea deciziilor despre care se știe că sunt afectate în diferite populații clinice, în special tulburări de consum de substanțe, dependență de comportament și schizofrenie. Subliniem necesitatea caracterizării ulterioare a acestor procese cognitive și substraturi neuronale pentru a promova dezvoltarea strategiilor terapeutice. Într-adevăr, abordările pot viza atât creierul și comportament pentru a ghida pacienții departe de o traiectorie inadaptată și spre un stil de viață mai sănătos.
Procese de luare a deciziilor și rolul striatului
Luarea deciziilor a fost studiată în principal în contextul economiei și marketingului și din perspectiva grupului.3 Apariția recentă a neuroeconomiei și neuromarketingului a deschis domenii de cercetare a modului în care creierul uman ia, de exemplu, decizii financiare.4 Desigur, deciziile pe care le luăm au un impact semnificativ și asupra sănătății noastre mentale și fizice, ele putând fi studiate cu sarcini experimentale și tehnici de neuroimagistică.
Luarea deciziilor implică mai multe procese cognitive și motivaționale, cum ar fi atenția, căutarea recompenselor, impulsivitatea și asumarea riscurilor. Aceste procese pot fi privite ca făcând parte din două sisteme care interacționează la luarea unei decizii: există sistemul emoțional „fierbinte” care apreciază recompensele imediate și sistemul rațional „cool” care apreciază atât recompensele imediate, cât și cele întârziate.. Decizia poate fi definită ca un proces cognitiv și emoțional multicomponent servit de un circuit neuronal dinamic pe mai multe niveluri care primește și proiectează semnale amodale și reglează continuu și reevaluează feedback-ul în sine și alte feedback-uri. Acest circuit integrează și sincronizează informațiile din rețelele corticale și subcorticale, cu cortexul prefrontal și striatum ca conductori putativi (de exemplu, vezi ref 4-5-6-7-8-9-10).
În acest cadru, caracterizarea și promovarea luării deciziilor poate consolida gradul de integrare atât la nivel cognitiv, cât și la nivel neuronal, ținând cont de factori externi (de exemplu, mediul social). De exemplu, strategiile care promovează luarea deciziilor pozitive includ identificarea modalităților de reechilibrare a valorilor de recompensare a opțiunilor nesănătoase și sănătoase prin întărirea controlului inhibitor și cognitiv frontal pentru acei indivizi care doresc să își atingă obiectivele pentru schimbările de stil (de exemplu, să facă eforturi; să renunțe sau să reducă fumat, jocuri de noroc sau băut; să mănânce sănătos), dar care au eșuat în mod repetat.11 Cu toate acestea, provocarea constă în identificarea celui mai bun mod de a ghida comportamentele adaptive și plasticitatea creierului, pentru a promova funcțiile care stau la baza luării deciziilor în mod individualizat, care pot conduce la beneficii din viața reală.
Pentru a ghida astfel de comportamente adaptative, rețeaua neuronală trebuie descrisă bine. Așa cum am menționat mai sus, abilitățile de luare a deciziilor implică mai multe procese cognitive și motivaționale, implicând o rețea neuronală complexă. Cu toate acestea, există unii jucători-cheie, în special cortexul prefrontal și striatul. Tcortexul prefrontal și striatul sunt foarte interconectate12 și se activează frecvent în timpul proceselor motivaționale.13,14 Părțile distincte ale striatului ventral și dorsal au fost asociate cu diferite procese de luare a deciziilor la adulții sănătoși.14-16 Mai mult, recompensele sunt influente în luarea deciziilor și par să activeze în special striatul.17 Interesant este faptul că alegerea pare să fie în mod satisfăcător inerent.18 Studiile au arătat că luarea de decizii, precum și alegerea (de exemplu, percepția asupra controlului) reprezintă o activitate plină de satisfacții și provoacă activitate în striatum. De exemplu, o activitate mai mare în striatum a fost găsită la subiecții care au obținut recompense de la alegerea dintre mai multe opțiuni decât la subiecții care au obținut aceleași recompense fără alegeri;19 lîn mod diferit, la subiecții care au primit instrumental recompense în comparație cu cei care au primit recompense pasivey.20,21
Când abilitățile de luare a deciziilor sunt afectate
Luarea deciziilor poate fi afectată de comportamente inadaptive și / sau de rețele neuronale inadaptabile. Comportamente legate de luarea deciziilor (de exemplu, acceptarea unei prime [sau „alte ultime”] țigări) și a funcțiilor cognitive (de exemplu, căutarea recompenselor, impulsivitatea, autocontrolul, luarea de risc, atenția) pot fi asociate cu simptome (de ex., Dorință ) ale anumitor afecțiuni medicale (de exemplu, tulburări de consum de tutun). Luarea deciziilor a fost raportată în diferite tulburări, inclusiv tulburări de consum de substanțe, dependențe de comportament și schizofrenie (Tabelul I).
Tulburări de utilizare a substanțelor
Studiile au raportat în mod repetat că pacienții cu tulburări de consum de substanțe diferă de subiecții sănătoși în abilitățile de luare a deciziilor, iar aceste diferențe de comportament au fost asociate cu modele diferite de activitate în diferite regiuni ale creierului, dar mai ales în striatul ventral. Utilizatorii de metamfetamină prezintă o luare a deciziilor riscante,22,23 care a fost asociat cu cortexul prefrontal și striat.24 De exemplu, utilizatorii de metamfetamină și-au asumat mai multe riscuri în Sarcina Analogică a Balonului și au afișat o activitate mai mare în striatul ventral și o activitate mai slabă în cortexul prefrontal dorsolateral drept decât controalele sănătoase.23 Anticiparea recompensei bănești a determinat și activitatea în striatul ventral la pacienții cu tulburări de consum de cocaină25 și la consumatorii mari de canabis26 De asemenea, pacienții cu tulburări de consum de tutun prezintă impulsivitate și luarea deciziilor riscante.27,28 Așa cum am menționat mai sus, recompensele par a fi influente în activitatea striatică și acest lucru a fost observat și la pacienții cu tulburări de consum de substanțe.29-35 De exemplu, activitatea striatică ca răspuns la recompensa monetară a scăzut la fumători cu anticiparea fumatului.32 Mai recent, Wilson și colegii săi au studiat percepția individuală a recompensei și legătura acesteia cu striatul în fumătorii de nicotină lipsiți.33 Ei au observat că fumătorii care au afișat cea mai slabă activitate în striatul ventral în timpul recompenselor monetare au fost mai puțin dornici să se abțină de la fumat pentru întărirea monetară. De asemenea, pacienții cu tulburări de consum de alcool prezintă o decizie riscantă,36 care pare să implice activitate striatală. De exemplu, pacienții cu tulburări de consum de alcool au fost mai impulsivi34 și a afișat o activitate mai slabă în striatul ventral în timpul anticiparii recompensei monetare.34,35 Rezultate similare au fost observate la subiecți sănătoși atunci când au fost expuși la alcool. Gilman si colegii sai au descoperit ca infuzia de alcool a generat activitatea in striatum atunci cand bautorii sociali sanatosi au facut alegeri riscante, mai degraba decat alegeri mai sigure.37 Interesant este că cele patru studii care au raportat o impulsivitate mai mare la pacienții cu tulburări de consum de substanțe decât la controale sănătoase au arătat o activitate redusă în striatul ventral, 29,31,34,35 în timp ce cele două studii care nu observă nicio diferență de impulsivitate între grupuri au indicat o activitate crescută în striatul ventral25,26 (Tabelul I).
Dependenta de comportament
Luarea deciziilor riscante este considerată un fenotip comportamental caracteristic al jocurilor de noroc patologice, care implică activitate striatală. Luarea deciziilor anormale și activitatea asociată în striatum la pacienții cu jocuri de noroc patologice par similare cu cele observate la pacienții cu tulburări de consum de substanțe.38 De exemplu, activitatea în striatul ventral în timpul anticipării recompenselor a fost invers corelată cu nivelul impulsivității la pacienții cu tulburări de consum de alcool, precum și la pacienții cu jocuri de noroc patologice. 34,39,40 Acest lucru nu poate fi surprinzător, deoarece ambele diagnostice împărtășesc simptome: acești pacienți continuă să se angajeze într-un comportament care aduce recompense inadaptive, în ciuda consecințelor negative, toleranță și retragere.41
Schizofrenia
Unele date sugerează că pacienții cu schizofrenie prezintă deficiențe de luare a deciziilor, astfel cum este evaluat cu Task Gambling Iowa.42 De asemenea, par să fie mai impulsivi decât controalele sănătoase în sarcina Reducere cu întârziere43 și ia decizii pripite în sarcina mărgele.44,45 Mai mult, s-a raportat că deciziile pripite la pacienții cu schizofrenie sunt asociate cu o activitate redusă în striatul ventral drept în timpul luării deciziilor finale46 Rudele de gradul I afișează, de asemenea, decizii pripite anormale,47 în timp ce indivizii cu o stare mentală la risc nu par să prezinte decizii anormale pripite, dar manifestă o activitate redusă în striatul ventral potrivit atunci când iau decizii finale în comparație cu subiecții sănătoși.48
Altele
Alte populații clinice prezintă o decizie riscantă, inclusiv cele cu tulburări de personalitate la graniță,49-51 acapararea compulsivă,52 și leziuni dobândite în cortexul prefrontal.53-57 Implicarea striatului asociată cu luarea deciziilor riscante a fost încă studiată la aceste populații. De asemenea, pacienții cu boală Parkinson cu tulburări de control al impulsului prezintă o decizie riscantă.58 De exemplu, acești pacienți și-au asumat mai multe riscuri în Sarcina Analogică a Balonului și aceasta a fost asociată cu o activitate mai mică în striatul ventral decât la pacienții cu boala Parkinson fără tulburări de control al impulsului.59
Unele populații arată o decizie anormal de prudentă, inclusiv persoane cu depresie majoră,60-62 tulburări de anxietate generalizată,63 și indivizi sănătoși cu anxietate ridicată.64 De asemenea, pacienții cu leziuni cerebrale traumatice par să prezinte un risc anormal de prudent, așa cum se arată, de exemplu, în Sarcina Analogică a Balonului.65 Din nou, sunt necesare investigații suplimentare pentru a descrie mai bine abilitățile de luare a deciziilor afectate și intacte și substraturile neuronale asociate ale acestor populații.
Indiferent dacă abilitățile slabe de luare a deciziilor sunt o cauză sau o consecință a unor tulburări, modalitățile de promovare și reabilitare a luării deciziilor individuale în conformitate cu obiectivul cuiva (de exemplu, renunțarea la fumat) ar avea un impact medical, social și economic extraordinar.
Perspective de viitor: cum putem promova abilități de luare a deciziilor?
Un obiectiv final pentru lucrările viitoare este caracterizarea, promovarea și, în cele din urmă, rectificarea traiectoriei de dezvoltare a luării deciziilor individual, pentru a îmbunătăți sănătatea și bunăstarea pacienților. O provocare constă în integrarea diverselor discipline, întrucât luarea deciziilor este la intersecția dintre medicină, științe umane, neuroștiințe, economie și marketing. De asemenea, pentru a promova anumite comportamente (de exemplu, pentru a respinge ofertele de țigări), avem nevoie de modalități de îmbunătățire a funcțiilor cognitive (de exemplu, de a reduce recompensa [tutunul]) și / sau de a modula substraturile neuronale asociate (în special în cortexul prefrontal și striatum). Aceste modificări pot fi traduse în cele din urmă în beneficii clinice (de exemplu, pentru a reduce sau a renunța la fumat). Astfel, trebuie să dezvoltăm paradigme și abordări cognitive mai bune care să moduleze activitatea prefrontală și striatală în alte regiuni și rețele.
Abordări pentru promovarea funcțiilor cognitive implicate în luarea deciziilor
Un aspect important este adaptarea cunoștințelor bazate pe laborator despre luarea deciziilor la situații din lumea reală. Într-adevăr, experimentele ar trebui să depășească experimentele de laborator controlate în situații din viața reală pentru a traduce rezultatele de bază în beneficii din viața reală. Un aspect crucial, dar deseori neglijat, în măsurarea răspunsurilor creierului uman la emoții, impulsivitate, dorințe și așa mai departe (procese implicate în luarea deciziilor) este validitatea ecologică. Luarea deciziilor, cum ar fi în acceptarea sau respingerea unei oferte de țigară, funcționează probabil diferit în viața reală decât în setările de laborator. Există paradigme bine stabilite pentru luarea deciziilor66,67 care pot fi adaptate pentru a include diverse recompense din lumea reală. De exemplu, Takahashi68 a studiat impulsurile de interes propriu cu Ultimatum Game, oferind recompense monetare și de țigară pacienților cu tulburări de consum de tutun și persoanelor sănătoase. Pacienții cu tulburări de consum de tutun au respins majoritatea ofertelor de bani nedrepte (la fel ca și persoanele sănătoase), dar au acceptat oferte neloiale de țigări. Paradigmele ar trebui, de asemenea, să includă influențe potențiale din mediul înconjurător și rețeaua socială (de exemplu, presiunea de la egal la fum). Câmpul emergent al realității virtuale imersive va contribui probabil la o mai bună caracterizare a comportamentelor și a funcțiilor cognitive din diferite populații clinice, inclusiv în cele cu tulburări de consum de substanțe,69,70 dependență de comportament,71 și schizofrenie.72 Avem nevoie de paradigme complexe care imită situații din viața reală, dar avem nevoie și de paradigme care să disecă și să izoleze diferitele procese implicate în luarea unei decizii, de la procese atenționale la motivație, evaluare, selecție și anticipare. Caracterizarea proceselor cognitive în luarea deciziilor este de interes clinic. De exemplu, rezultatele fumatului au fost prezise prin indicii motivaționale73,74 și reducerea recompenselor întârziate.75 S-a raportat că pacienții cu tulburări de consum de tutun care au prezentat o reducere mai mare a recompenselor monetare aveau mai puține șanse să mențină abstinența de fumat în timpul unei terapii cognitiv-comportamentale de săptămâna 28.76,77
Abordări pentru promovarea activității creierului implicate în luarea deciziilor
Există modalități de a modula activitatea creierului, inclusiv metode comportamentale (de exemplu, neurofeedback) și, mai recent, tehnici de stimulare a creierului noninvaziv. Stimularea creierului neinvaziv, cum ar fi stimularea magnetică transcranială repetitivă (rTMS) și stimularea cu curent continuu transcranial (tDCS), pot modula funcțiile cognitive umane in vivo.78 rTMS este o tehnică care permite modularea neinvazivă a activității creierului prin aplicarea unor câmpuri magnetice relativ focale, repetate. tDCS induce schimbări de excitabilitate care se datorează probabil depolarizării membranei neuronale subterane, cauzate de modificări ale proteinelor transmembranare și modificări legate de electroliză în concentrația ionilor de hidrogen. Atât rTMS, cât și tDCS pot induce modificări inhibitorii neuronale și / sau excitatorii care pot depăși perioada de stimulare, în funcție de parametrii de stimulare. Pe scurt, aceste tehnici de stimulare a creierului neinvaziv pot modula funcția unei rețele de creier; astfel, efectele asupra circuitelor cerebrale sunt cauzatoare de rezultatele comportamentale observate ulterior. Aceste tehnici neinvazive de stimulare a creierului au modulat funcțiile cognitive implicate în luarea deciziilor,79 inclusiv căutarea recompenselor,80,81 asumarea riscului,82,83 impulsivitate,84,85 și procesarea atențională a izvorului86 și informații emoționale.87,88 Pot avea potențialul de a promova abilități de luare a deciziilor în populațiile clinice.89 Unele studii care demonstrează conceptul au modulat procesele de luare a deciziilor la pacienți, cum ar fi cele cu tulburări de consum de substanțe,90-92 jocuri de noroc patologice,93 și tulburări compulsive obsesive.94 De exemplu, Hayashi și colegii săi90 a studiat efectele rTMS aplicate peste cortexul prefrontal dorsolateral stâng la pacienții cu tulburări de consum de tutun. Aceștia au descoperit pofta de tutun și suprimarea impulsului pentru recompense monetare, măsurate de Task Discounting Task. Într-un alt studiu, efectele tDCS asupra cortexului prefrontal dorsolateral au fost testate la pacienții cu tulburări de consum de tutun care doreau să renunțe la fumat.92 A fost studiat numărul de țigări fumate și procesele de luare a deciziilor. Abilități de luare a deciziilor privind impulsurile de interes propriu și asumarea riscurilor folosind jocul Ultimatum68 și sarcina de risc,22 respectiv, cu recompense de bani și țigări, au fost măsurate. Principalele constatări includeau o scădere a numărului de țigări afumate și o creștere a ratelor de respingere a ofertelor de țigări, dar nu și oferte monetare, în jocul Ultimatum, ceea ce sugerează că efectele tDCS pot fi sensibile la recompense. Nu s-a constatat nicio schimbare semnificativă în Sarcina de risc în ceea ce privește recompensa.
Majoritatea protocoalelor care folosesc rTMS și tDCS au vizat cortexul prefrontal dorsolateral. Din cauza anatomiei creierului, striatul nu poate fi direcționat direct cu abordări noninvazive. Cu toate acestea, întrucât cortexul prefrontal și striatul sunt extrem de interconectate, sa estimat că direcționarea cortexului prefrontal cu stimularea creierului neinvaziv poate modula activitatea striatală. Într-adevăr, vizând cortexul prefrontal dorsolateral cu eliberare de dopamină indusă de rTMS în nucleul caudat,95 precum și în cortexul cingulat anterior și orbitofrontal.96 Într-un studiu recent, am aplicat tDCS pe cortexul prefrontal dorsolateral al adulților sănătoși în timpul spectroscopiei prin rezonanță magnetică. Am constatat că, în comparație cu stimularea tâmpenie, stimularea activă a crescut aspartatul de N-acetil în cortexul prefrontal, și glutamatul și glutamina în striat.97 Ar fi interesant de testat dacă stimularea creierului neinvaziv poate reduce deficitele de abilități de luare a deciziilor prin modularea activității în cortexul prefrontal și striatum la pacienții cu luarea deciziilor afectate, deoarece s-a demonstrat că activitatea striatică are impact clinic. De exemplu, activitatea în striatul ventral a prezis rezultatele tratamentului și aportul de substanțe la pacienții cu tulburări de consum de canabis,98 tulburări de consum de cocaină,99 și tulburări de utilizare a amfetaminei.100 De asemenea, activitatea în striatul ventral declanșat în timpul unei sarcini de ghicire a jocurilor de noroc cu recompensă monetară și pedeapsă a fost corelată cu severitatea jocurilor de noroc la pacienții cu jocuri de noroc patologice.39
Concluzii
Împreună, aceste strategii ar trebui să contribuie la caracterizarea arhitecturii cognitive și neuronale implicate atunci când luăm decizii. Trebuie să explorăm modalități de îmbunătățire a validității ecologice a paradigmelor noastre de luare a deciziilor pentru a ușura trecerea de la mediul de laborator la situații reale. De asemenea, ca în cazul oricărei alte funcții cognitive și neuronale, abilitățile de luare a deciziilor se dezvoltă și se schimbă de-a lungul vieții, ceea ce ar trebui să fie luat în considerare în continuare în studiile viitoare. De exemplu, activitatea în striatul dorsal a fost generată de recompensele imediate și întârziate la persoanele mai în vârstă, dar nu și la persoanele mai tinere și sănătoase.101 Acest lucru va ajuta, de asemenea, la dezvoltarea metodelor de prevenire și va aborda întrebări ambițioase, cum ar fi De ce unii indivizi și nu alții mănâncă sănătos, beau moderat și fac eforturi fizice?
REFERINȚE