Lập mô hình để xác định trạng thái não bên trong

Cách con người phản ứng với kích thích không chỉ phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài, mà cả các biến số bên trong như tâm trạng và trí nhớ.

Những người quan sát bên ngoài không thể nhìn thấy các trạng thái não bên trong não, nhưng các nhà thần kinh học đã phát triển một mô hình mới để dự đoán trạng thái não bên trong dựa vào các quan sát hành vi hướng ngoại.

Cho đến nay, mô hình chỉ hoạt động để dự đoán trạng thái bên trong của ruồi giấm, nhưng cuối cùng sẽ được sử dụng để hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa trạng thái và hành vi của não người.

Trong một nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học đã dự đoán được một phần hành vi hát của ruồi giấm đực thông qua quan sát hành vi của côn trùng này. Với sự hỗ trợ của mô hình mới, các nhà khoa học có thể dự đoán chính xác hơn các phương pháp thu hút ruồi giấm.

"Bằng cách kiểm soát trạng thái bên trong của ruồi giấm, chúng tôi có thể dự đoán chính xác thời điểm con đực sẽ hát khi nó tán tỉnh con cái", Mala Murthy, giáo sư khoa học thần kinh tại Đại học Princeton, cho biết.

Đối với mô hình mới, các nhà khoa học đã cân nhắc tầm quan trọng của các biến số như tốc độ bay của ruồi giấm đực hoặc khoảng cách giữa con đực với con cái. Các nhà nghiên cứu đã phân tích mối quan hệ giữa cách lựa chọn bài hát của con đực - con đực có thể hát một trong ba bài hát để tán tỉnh bằng đôi cánh của nó hoặc không chọn hát - và một số biến số bên ngoài.

Các nhà nghiên cứu đã thiết kế mô hình học máy để giải thích thực tế ruồi giấm không thay đổi hành vi của chúng một cách ngẫu nhiên. Thay vào đó, các lựa chọn của chúng bị ảnh hưởng rõ nét bởi phản hồi từ mục tiêu của con cái và trạng thái bên trong của chúng. Mô hình đã xác định một bộ ba trạng thái tiềm ẩn trong hành vi tán tỉnh của ruồi giấm.

Trạng thái "gần gũi" ảnh hưởng đến hành vi khi ruồi giấm di chuyển gần hơn bình thường về phía con cái và bay chậm. Trạng thái "theo đuổi" ảnh hưởng đến hành vi khi ruồi giấm di chuyển nhanh về phía con cái. Cuối cùng, trạng thái “thế nào cũng được” cho thấy hành vi bay “vô tư”, con đực thấy con cái và bay chậm lại. 

Mỗi trạng thái tương ứng với các chiến lược tán tỉnh và lựa chọn bài hát riêng biệt. Các nhà khoa học đã xác định một cặp tế bào thần kinh cho phép ruồi giấm thay đổi trạng thái bên trong của chúng và chuyển qua các chiến lược tán tỉnh.

"Đây là bước đột phá quan trọng", GS. Murthy nói. "Chúng tôi dự đoán rằng khung mô hình này sẽ được sử dụng rộng rãi để kết nối hoạt động thần kinh với hành vi tự nhiên".

N.P.D (NASATI), theo http://www.terradaily.com/reports/Neuroscientists_build_model_to_identify_internal_brain_states_999.html, 25/11/2019