Люди с ОКР и игроманией оказались по-разному чувствительны к награде

Исследователи из Австралии, США и Японии выяснили, что люди с обсессивно-компульсивным расстройством и люди с игровой зависимостью по-разному учатся на результатах принятых решений. Обе группы хуже обучаются в ситуации, когда награда оказалась меньше предполагаемой, однако у первых это связано с зонами мозга, отвечающими за обучение и подкрепление, а у вторых — с зонами регуляции эмоций. Результаты эксперимента с фМРТ опубликованы в PLOS Biology.

Обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР) сопровождается навязчивыми мыслями (обсессиями) и навязчивыми действиями, которые призваны избавиться от возникающей тревоги (компульсиям). Схожими симптомами обладает и игромания — патологическая склонность к азартным играм. Прошлые исследования выявили, что для обоих состояний свойственны импульсивность, компульсивность и расторможенность (сниженный контроль поведения). Таким образом, оба состояния связаны со снижением гибкости поведения — тенденцией повторять действия вне зависимости от результата.

Для определения нейронных механизмов ученые иногда используют построение моделей обучения с подкреплением — один из способов машинного обучения, в котором система учится на данных, получая от среды обратную связь. Она оценивает предстоящую награду и корректирует свою работу с помощью данных об ошибке предсказания - разницы между оценкой награды и ее настоящей реальным отражением. Такой метод уже применялся для изучения влияния психиатрических заболеваний на принятия решений и показал свою эффективность.

Воспользоваться этим методом решили и исследователи из Австралии, США и Японии под руководством Шинсуки Сузуки (Suzuki) из Университета Хитоцубаси для того, чтобы проверить, действительно ли процессы, которые лежат в основе обучения с подкреплением, различаются при ОКР и игромании. Для этого исследователи пригласили 29 людей с ОКР, 19 людей с игроманией и 34 человека без расстройств пройти задачу на обучение в фМРТ. В задаче испытуемым предлагалось принимать решения, чтобы максимизировать награду или избежать потерь: в зависимости от пробы, результатом их выбора было увеличение/уменьшение награды или отсутствие изменений. Чтобы понять, как получить наибольший выигрыш или избежать потерь, испытуемым в процессе игры нужно было научиться определять закономерность распределения шансов при том или ином выборе.

В общей пропорции правильных ответов по всему заданию различий между группами не было. Однако исследователи отметили, что пропорция правильных ответов в пробах с максимизацией награды у испытуемых с игроманией была ниже, чем у здоровых людей, а у пациентов в ОКР задержка в пробах с избеганием потерь оказалась дольше.

Далее исследователи посмотрели как результаты проб с увеличением награды и с избеганием потерь влияют на поведение при принятии решений: для всех групп они обнаружили положительный эффект результатов прошлых проб для всех групп, то есть участники были склонны повторять прошлый выбор.

В следующей части авторы построили несколько моделей машинного обучения с подкреплением на основании ошибок в предсказании награды, то есть разницы между ожидаемой и реальной наградой.

Сравнение моделей показало, что все три группы использовали одну стратегию при прохождении проб с максимизацией награды и другую для проб с минимизацией потерь. Обучение на пробах с максимизацией награды лучше описывала модель ассиметричного обучения, в которой положительные и отрицательные ошибки ожидаемой награды по-разному его стимулировали. При этом, люди с игроманией лучше учились на тех пробах, где реальная награда оказалась больше ожидаемой, по сравнению со здоровыми людьми. Кроме того, обе клинические группы учились медленнее на пробах, где реальная награда оказалась меньше, по сравнению с контрольной группой.

А вот в пробах с избеганием потерь авторы не нашли различий между группами: во всех группах участники были склонны повторять прошлые действия, вне зависимости от их результата - эта стратегия была едина для положительных и отрицательных ошибок ожидаемой награды.

В финальной части анализа авторы посмотрели на зоны мозга, которые связаны с ошибкой ожидания награды. При объединении данных фМРТ всех трех групп анализ показал, что положительная ошибка в пробах с максимизацией награды, когда награда оказывается выше ожидаемой, коррелировала с активацией полосатого тела, медиальной префронтальной коры и островка. Для участников с игроманией активация островка, который отвечает в том числе и за образование эмоций, была выше, чем у здоровых людей. Отрицательная ошибка награды коррелировала с активацией вентромедиальной префронтальной коры, которая связана с риском и страхом.

Ошибка ожидания в пробах с избеганием потерь коррелировала с активацией скорлупы, которая участвует в различных видах обучения, и медиальной префронтальной коры. Различий между группами исследователи не обнаружили.

Таким образом, авторы показали, что люди с обсессивно-компульсивным расстройством и игроманией в меньшей степени учились на опыте, когда награда оказывалась меньше ожидаемой. Особенность второй группы заключалась в том, что они лучше остальных учились на обратном исходе - с наградой больше ожидаемой. Использование таких стратегий для группы с ОКР было связано с активацией зон мозга, отвечающих за обучение и подкрепление, а для группы с игроманией - с активацией зоны, участвующей в образовании эмоций.

Ранее мы рассказывали о других исследованиях, связанных со сниженной гибкостью поведения. Например, группа психологов обнаружила, что люди с игровой зависимостью склонны неправильно интерпретировать случайные события. А британские исследователи выяснили, что компульсии негативно влияют на формирование адаптивного поведения подростков.