Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education
Neuropsychology

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

קבלת החלטות ומשימת ההימורים באיווה
 
Click here for the English version

קבלת החלטות ומשימת ההימורים באיווה

Overview

מקור: מעבדות של ג'ונאס ט. קפלן ושרה גימבל – אוניברסיטת דרום קליפורניה

קבלת החלטות היא מרכיב חשוב בתפקוד המבצעי האנושי, שבו בחירה על דרך פעולה או קוגניציה נעשית מאפשרויות רבות. נזק לחלקים הנחותים של האונות הקדמיות יכול להשפיע על יכולתו של האדם לקבל החלטות טובות. עם זאת, בעוד גירעונות קבלת החלטות יכול להיות השפעה גדולה על חייו של אחד, גירעונות אלה יכולים להיות קשים לכימות במעבדה. באמצע שנות התשעים, משימה נועדה לחקות את קבלת ההחלטות בחיים האמיתיים במעבדה. משימה זו, המכונה משימת ההימורים של איווה (IGT), היא משימה מורכבת מבחינה קוגניטיבית בשימוש נרחב במחקרים ובמחקרים קליניים כמדד רגיש ביותר של יכולת קבלת החלטות. 1-3

ב- IGT, משתתף מוצג ארבע חפיסות קלפים ובוחר לחשוף כרטיס מחפיסה אחת בכל סיבוב. כאשר כרטיס מתהפך, המשתתף יקבל קצת כסף, אבל לפעמים גם יידרש לשלם קנס. שניים מהחפיסות יש שוחד גבוה יותר, אבל יש גם עונשים גבוהים כך שבחירה מתוך סיפונים אלה מובילה להפסד נטו בטווח הארוך. לשני הסיפונים האחרים יש שוחד נמוך יותר, אך גם מציגים עונשים קטנים יותר, כך שבחירה מתוך הסיפונים האלה מובילה לרווח נקי. לכן, כדי לעשות בחירה מועילה, המשתתפים חייבים לשלב מידע על הפסדים ורווחים לאורך זמן.

וידאו זה מדגים כיצד לנהל את IGT כדי להשוות את הביצועים של חולים עם נזק קליפת המוח הקדם מצחית ventromedial לקבוצה של נושאי בקרה תואמים, חושף את התרומה הייחודית של אזור המוח הזה לקבלת החלטות.

Procedure

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. גיוס משתתפים

  1. גיוס מטופלים
    1. לגייס 10 חולים עם נזק למגזר ventromedial של קליפות המוח הקדם חזיתיות.
    2. נזק לאזור זה מאושר על ידי דימות מוחי עם MRI. קליפת המוח הקדם-מצחית הגחונית ממוקמת בקיר המשיאלי הקדמי ביותר של קליפת המוח, על פני השטח הגחון. נזק יכול להיות חד צדדי או דו-צדדי, אבל לא צריך להרחיב מעבר קליפת המוח הקדם מצחית הגחנומית. דוגמה למוחו של מטופל כזה מוצגת באיור 1.

Figure 1
איור 1: שחזור מחשב של מוחו של מטופל עם נזק VMPFC. לחולה זה יש נזק דו-צדדי לקליפת המוח הקדם-מצחית המהודדת, כפי שמוצג בשחזור תלת-ממדי זה העשוי מתמונות MRI. תמונות באדיבות חנה דמסיו.

  1. בקרת גיוס
    1. לגייס 20 משתתפים ללא נזק מוחי, אשר מותאמים בגיל ואינטלקט עם אוכלוסיית המטופלים.
  2. ודא כי המשתתפים עודכנו באופן מלא על נהלי המחקר וחתמו על כל טפסי ההסכמה המתאימים.

2. איסוף נתונים

  1. על מנת לבחון ליקויים בקבלת החלטות בחולים עם נזק קדם-מצחיות, חולים ומשתתפי בקרה יבצעו את משימת ההימורים של איווה. 1
  2. הושיבו את המשתתף בשולחן מול ארבעה חפיסות של קלפים זהים למראה.
  3. תן למשתתף 2,000 דולר בכסף למשחק.
  4. ספק הוראות למשתתף לגבי אופן התפתחות הניסוי.
    1. אמור למשתתף שהמשחק דורש סדרה של בחירות קלפים, ולהפוך קלף אחד בכל פעם מכל אחת מארבע ערימות הקלפים.
    2. אמור למשתתף שמטרת המשימה היא למקסם את הרווח מכספי ההלוואה.
    3. אמור למשתתף כי לאחר סיבוב כל כרטיס, הוא יקבל סכום מסוים של כסף (קבוע מראש עבור כל סיבוב כרטיס מכל חפיסה).
    4. אמור למשתתף שהם חופשיים לעבור מכל סיפון למשנהו, בכל עת, לעתים קרובות ככל שירצו.
    5. אין הגבלת זמן למשתתף לבחור סיפון.
  5. התחל את המשימה.
    1. לאחר הפיכת כמה כרטיסים, המשתתף מקבל כסף אבל גם צריך לשלם קנס. סכום העונש הוכרז לאחר הפעלת הכרטיס, והוא נקבע מראש עבור כל סיבוב כרטיס מכל סיפון (ידוע רק לנסיין; איור 2). תן למשתתף את סכום הכסף שהוא מרוויח, ותגיד לו למסור לנסיין את כל הכסף שהוא הפסיד, לפני שהוא ממשיך לתור הבא.
    2. הפיכת כרטיס מסיפון A או B מניבה $100, הפיכת כרטיס מסיפון C או D מניבה $50. סכומי העונש גבוהים יותר בסיפונים A ו- B מאשר בסיפונים C ו- D.
    3. חפיסות A ו- B שוות ערך במונחים של הפסד נטו כולל על פני משפטים, אך בסיפון A העונש שכיח יותר ובגודל נמוך יותר מאשר בסיפון B.
    4. סיפונים C ו- D שקולים במונחים של הרווח הנקי הכולל, אך בסיפון C העונש שכיח יותר ובגודל נמוך יותר מאשר בסיפון D.
  6. השתמשו בלוח הזמנים המתוכנת מראש של תגמול ועונש בכרטיס הניקוד(איור 2).
    1. לדוגמה, אם המשתתף בוחר לראשונה כרטיס מסיפון A, הוא מקבל פרס של $100 וללא עונש.
    2. אם בחירת הכרטיס השנייה היא גם מסיפון A, הם מקבלים פרס של 100 דולר וללא עונש.
    3. אם בחירת הכרטיס השלישי היא גם מסיפון A, הם מקבלים פרס של 100 דולר ועונש של 150 דולר.
    4. עקוב אחר סיבובי הכרטיס על-ידי סימון כל אחד מ- 100 הפניות בתא המתאים באיור 2.
    5. המשתתף מבצע 100 סיבובים בכרטיס, ובוחר כרטיס מכל חפיסה בכל פעם. מכיוון שיש רק 40 קלפים בכל חפיסה, עלולים להיגמר להם הקלפים בחפיסה נתונה לפני סוף הניסוי.

Figure 2
איור 2: לוח זמנים מתוכנת של תגמול ועונש. תרשים זה משמש את הנסיין כדי לקבוע את הפרס והעונש עבור כל סיבוב כרטיס. המשתתף מתוגמל בסכום הדולרי בעמודה הראשונה, ומוצג לו עונש המבוסס על לוח הזמנים המפורט בעמודות הבאות. כל שורה מייצגת חפיסת קלפים אחת, A, B, C או D. עבור כל סיבוב כרטיס מסיפון זה, המשתתף מקבל את סכום הדולר בתא הראשון. כל עמודה מייצגת את הפניית הכרטיס מחפיסה זו. לדוגמה, לשני הסיבובים הראשונים מסיפון A אין קנס, ואז בסיבוב השלישי מסיפון A יש קנס של 150 דולר. ישנם 40 קלפים בכל חפיסה, כל אחד מיוצג על ידי עמודה בתרשים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

3. ניתוח נתונים

  1. התבונן והשווה את ציר הזמן של תגובות לאוכלוסיות שליטה וחולים. לאחר מכן, כדי לנתח את הביצועים של המטופלים ולהשוות את הביצועים שלהם לביצועים נורמליים, השתמש בניתוח של שונות (ANOVA) כדי לבחון את מספר הכרטיסים מכל חפיסה שנבחרה על ידי בקרות רגילות ועל ידי חולים. ANOVA צריך להיות המשתנים של קבוצה (פקדים לעומת חולים) ובחירה (A, B, C, D).
  2. ניתן להשתמש ב- t-test ניומן-קולס לאחר מכן כדי להראות אילו הבדלים בני זוג תורמים למשמעות של ANOVA.

קבלת החלטות היא מרכיב חשוב בתפקוד המבצעי האנושי, כזה שבו בחירה על דרך פעולה נעשית מאפשרויות רבות.

לדוגמה, יכולתו של אדם להשיג משקה יכולה לנבוע מקבלת החלטות טובות, כמו בחירה ללכת לקופה ולשלם על כך, או עניים, כגון ריצה מחוץ לדלת מבלי לשלם.

דוגמה אחרונה זו – מעשה הגניבה המסוכן – נחשבת להחלטה בלתי רצויה, כזו המתרחשת כתוצאה מפגיעה באונות הקדמיות – ובמיוחד בקליפת המוח הקדם-מצחית הקדם-מצחית, VMPFC בקיצור.

סרטון וידאו זה מדגים כיצד לעצב ולבצע את משימת ההימורים של איווה – מדד רגיש ביותר של יכולת קבלת החלטות מורכבת – שבה אנשים חייבים לשלב מידע על הפסדים ורווחים במהלך משחק קלפים בסיכון גבוה.

בניסוי זה, שתי קבוצות של משתתפים – חולים עם נזק ידוע ל- VMPFC ובקרות, אנשים ללא נזק כזה – מבצעים את משימת ההימורים של איווה, הבוחנת את יכולת קבלת ההחלטות להתמודד עם תגמול ועונש.

לכולם מוצגים ארבע חפיסות - המסומנות A עד D - המכילות קלפים בעלי מראה זהה ומקבלות כסף למשחק לשימוש, מכיוון שהמטרה הכוללת היא למקסם את הרווח.

במהלך כל סיבוב, המשתתפים בוחרים כרטיס אחד מכל אחת מארבע הערימות ולאחר מכן מקבלים כמות מסוימת של כסף קבוע מראש שרק החוקר יודע.

לדוגמה, הם עשויים לבחור כרטיס שיביא לא רק לזכות בכסף אלא גם להפסיד כמה. או, הם עלולים אפילו להפסיד יותר ממה שהם מנצחים. החוכמה היא להבין את הסיכון השייך לכל סיפון.

למרות ש- A ו- B מניבים תגמולים גדולים יותר מאשר C ו- D, הם גם גורמים לעונשים גבוהים יותר ובכך, מובילים להפסדים בטווח הארוך. סיפונים A ו- B גורמים לאותם הפסדים ארוכי טווח, אך העונש ב- A שכיח יותר ובגודל נמוך יותר מאשר ב- B.

בסך הכל, בחירה מ- A ו- B תגרום להפסדים נטו, בעוד שבחירה מ- C ו- D תביא לרווחים נטו, ולכן קבוצות A ו- B נקראות רעות, ו- C ו- D כטובות.

לכן, כדי לקבל החלטות מועילות, המשתתפים חייבים לשלב מידע על הפסדים ורווחים לאורך זמן ולהימנע מהסטים הרעים.

המשתנה התלוי כאן הוא מספר סיבובי הכרטיס שהמשתתף מבצע מכל אחד מארבעת הסיפונים.

בהתבסס על עבודה קודמת של בכרה, דמסיו ועמיתיו, מטופלים עם נזקי VMPFC צפויים לבצע בחירות נוספות מהרעים – A ו- B – ולהימנע מבחירה מהטוב – C ו- D – המחקה את חוסר היכולת שלהם בחיים האמיתיים לקבל החלטות חשובות.

לצורך הדגמה זו, לבדוק חולה עם נזק קליפת המוח ידוע. שים לב שהנתונים שלהם יושוו לאלה שנאספו מהפקדים ללא נזק מוחי, אשר מתאימים גם לגיל ולאינטלקט.

כהכנה למשימה, הושיבו את המטופל ליד שולחן מול ארבעה חפיסות של קלפים זהים למראה, ותנו להם 2,000 דולר בכסף למשחק.

להורות להם כי הם חייבים לבחור כרטיס אחד בכל פעם מכל אחת מארבע הערימות, ולאחר היפוך כל כרטיס, הם יקבלו סכום מסוים של כסף.

עוד להודיע להם כי הם חופשיים לעבור בין חפיסות בכל עת, לעתים קרובות ככל שהם רוצים, ולקחת את הזמן שלהם, על מנת למקסם את הרווח שלהם על כספי ההלוואה.

התחל בכך שהמטופל יבצע את הבחירה הראשונה שלו, והודיע על סכום הפרס או העונש בהתאם לכרטיס הניקוד. תן להם את סכום הכסף שהם מרוויחים, ותגיד להם להחזיר את כל הכסף שהם הפסידו לפני שהם ממשיכים לתור הבא.

עקוב אחר כל סיבוב של כרטיס על-ידי סימון התא המתאים של כרטיס הניקוד. במקרה שהסיפון יושלם לפני שהניסוי יסתיים, הודע למטופל שכעת הוא יכול לבחור רק מבין שלושת הסיפונים הנותרים. סיים את המשימה כאשר 100 כרטיסים הופעלו.

כדי לבחון את החלטות המשתתפים לאורך זמן, התווה את בחירות הסיפון לאורך 100 הניסויים - בנפרד עבור פקדים לעומת חולים עם נזק VMPFC.

בעוד פקדים שנדגמו בתחילה מהסיפונים הרעים, הם למדו בסופו של דבר להימנע מהם. חולים, לעומת זאת, המשיכו לדגום מהרעים לאורך כל הניסוי.

כדי לבצע השוואות קבוצתיות, סכם נתונים אלה לגרף עמודות, כאשר המספר הכולל של סיבובי כרטיסים מתוות בין חפיסות.

שים לב כיצד פקדים רגילים ביצעו בחירות נוספות מהסיפונים הטובים - C ו- D - ונמנעו מהרע - A ו- B. מצד שני, חולים עם נזק VMPFC עשה יותר בחירות מן הסטים הרעים, ונמנע במידה רבה אלה הטובים.

תוצאות אלה מצביעות על כך שחולים עם נזק מוחי חזיתי מבצעים באופן שונה במשימה זו בהשוואה לבקרות בריאות, כך שהם שואבים לעתים קרובות יותר מחפיסות התגמול הגבוה / עונש גבוה, למרות שהחלטות אלה גורמות להפסדים ארוכי טווח.

עכשיו שאתה מכיר את השימוש במשימת ההימורים של איווה כדי לכמת תוצאות מסוכנות בחולים עם נזק לאונה הקדמית, בואו נבחן כיצד ניתן להשתמש בפרדיגמה כדי להעריך את קבלת ההחלטות במגוון אוכלוסיות, כולל אנשים עם נזק לאמיגדלה ואלה שאובחנו עם סכיזופרניה.

בעוד תפקידו של ה- PFC בקבלת החלטות נחקר היטב, אזורים אחרים במוח תורמים ליישום בחירות יתרון לעומת חסרונות.

בהתחשב בתפקידה של האמיגדלה בעיבוד גירויי תמריצים, נזק לאזור זה צפוי לשבש את שילובם של מצבי תגמול ועונש החיוניים למשימת ההימורים.

באמצעות פרדיגמה דומה, חוקרים הראו כי חולים עם נזק אמיגדלה דו צדדי גם להראות ליקויים חמורים בקבלת החלטות.

בדיוק כמו חולים עם נזק VMPFC, אנשים עם סכיזופרניה גם לבחור מתוך סיפונים רעים; עם זאת, הם מציגים דפוס ייחודי של אפשרויות, וביצוע בחירות נוספות מהתדר הנמוך אך הפסדים בסדר גודל גבוה – סיפונים B ו- D.

תוצאות אלה מצביעות על כך שחולים סכיזופרניים רגישים לתגמול לעומת עונש, אך אינם מצליחים לקחת בחשבון את גודל העונש.

לכן, משימת ההימורים של איווה יכולה לשמש כדי לחשוף מגוון של תרומות קוגניטיביות לקבלת החלטות שעשויות להיות קשורות לגירעונות שונים.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב לכימות קבלת ההחלטות במעבדה באמצעות משימת ההימורים באיווה. עכשיו אתה צריך להבין היטב כיצד לנהל פרדיגמה זו על ידי התבוננות ותגובה לבחירות כרטיס שונות, כמו גם כיצד לנתח ולפרש את התוצאות.

תודה שצפיתם!

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

ב-100 קלפים שנמשכו מארבעה חפיסות, בקרות רגילות ביצעו יותר בחירות מהחפיסות הטובות (C ו-D), ונמנעו מהחפיסות הרעות (A ו-B). לעומת זאת, חולים עם קליפת המוח הקדם-מצחית (VMPFC) גרמו ליותר בחירות מהחפיסות הרעות (A ו-B), ונמנעו מהחפיסות הטובות (C ו- D; איור 3). מספר הכרטיסים שנבחרו על ידי פקדים מחפיסות A ו- B היה נמוך משמעותית ממספר הכרטיסים שנבחרו מאותם חפיסות על ידי המטופלים. לעומת זאת, מספר הכרטיסים שנבחרו על ידי אוכלוסיית הבקרה מחפיסות C ו- D היה הרבה יותר ממספר החולים שנבחרו על ידי חולים.

Figure 3
איור 3: שליטה על נושא וביצועי המטופלים במשימת ההימורים באיווה. במאה בחירות קלפים מארבעה חפיסות, פקדים רגילים עשו יותר בחירות מהחפיסות הטובות (C ו- D), והיו מתאימות יותר כדי למנוע את הסיפונים הרעים (A ו- B). לעומת זאת, חולים עם נזק קדם-מצחיות ונטורומיאלי עשו יותר בחירות מהסיפונים הרעים (A ו- B), ונמנעו מבחירה מתוך הסיפונים הטובים (C ו- D).

תוצאות אלה מראות כי החולים לבצע באופן שונה במשימה זו מבקרות בריאות, בכך שהם נוטים לצייר מן תגמול גבוה / עונש גבוה לעתים קרובות יותר למרות סיפונים אלה לגרום להפסדים לטווח ארוך. בחינת דפוס התגובות מראה כי גירעון זה בביצועים יציב לאורך זמן. בעוד פקדים בתחילה מדגם מן הסיפונים הרעים, הם בסופו של דבר ללמוד להימנע מהם. המטופלים, לעומת זאת, ממשיכים לדגום מהחפיסות הרעות לאורך כל הניסוי. מכיוון שהמשתתפים חייבים להסתמך על יכולתם להעריך אילו חפיסות מסוכנות ואשר רווחיות לאורך זמן, ביצועי המטופלים מחקים את חוסר היכולת שלהם בחיים האמיתיים לקבל החלטות מועילות. משימה זו מאפשרת זיהוי הליקוי בחולים אלה בסביבת מעבדה, ומספקת תובנה לגבי תפקידו של ה- VMPFC, שנראה חיוני לשילוב ידע רגשי על תוצאות ההחלטה בהתנהגות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Applications and Summary

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

משימה זו יכולה לשמש להערכת גירעונות קבלת החלטות במגוון אוכלוסיות. לדוגמה, בנוסף לחולים עם נזק ל- VMPFC, חולים עם נזק אמיגדלה דו צדדי גם להראות ליקויים חמורים בקבלת החלטות שניתן למדוד על ידי IGT. בנוסף, קבלת החלטות מוחלשת מאפיינת מצבים פסיכופתולוגיים שונים, כולל התמכרות לחומרים, הימורים פתולוגיים, סכיזופרניה, הפרעה אובססיבית-כפייתית, אנורקסיה נרבוזה, הפרעת קשב וריכוז/היפראקטיביות, פסיכופתיה, השמנת יתר ורבים אחרים.

אחד היתרונות של משימה זו הוא יכולתה להבחין בין תרומות קוגניטיביות שונות לתהליך המורכב של קבלת החלטות. לדוגמה, אנו יכולים להשוות את הביצועים של חולים עם נזק VPMFC לחולים עם סכיזופרניה, שניהם מראים ליקויים במשימה. הנטייה של חולי VPMFC לבחור מתוך הסיפונים הרעים התפרשה כגירעון בשילוב מידע על השלכות עתידיות ארוכות טווח על התנהגות; בחולים אלה, בחירות נעשות רק על בסיס תגמול פוטנציאלי לטווח קצר. חולים עם סכיזופרניה גם לבחור בתדירות גבוהה יותר מן הסיפונים הרעים מאשר פקדים רגילים. עם זאת, דפוס הבחירות הייחודי שלהם, שבו הם נוטים לבחור לעתים קרובות יותר מן הסיפונים עם תדר נמוך, הפסדים בסדר גודל גבוה (סיפונים B ו- D), חושף גירעון הבסיסי שונה. 4 דפוס זה של בחירות מצביע על כך שחולים סכיזופרנים רגישים לתדירות הפרס לעומת העונש, אך אינם מצליחים לקחת בחשבון את גודל העונש. לכן, IGT הוא מסוגל לחשוף מגוון של תרומות קוגניטיביות לקבלת החלטות שעשויות להיות קשורות לתפקוד לקוי באזורי מוח שונים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

References

  1. Bechara, A., Damasio, A.R., Damasio, H. & Anderson, S.W. Insensitivity to future consequences following damage to human prefrontal cortex. Cognition 50, 7-15 (1994).
  2. Bechara, A., Damasio, H., Tranel, D. & Damasio, A.R. Deciding advantageously before knowing the advantageous strategy. Science 275, 1293-1295 (1997).
  3. Li, X., Lu, Z.L., D'Argembeau, A., Ng, M. & Bechara, A. The Iowa Gambling Task in fMRI images. Hum Brain Mapp 31, 410-423 (2010).
  4. Shurman, B., Horan, W.P. & Nuechterlein, K.H. Schizophrenia patients demonstrate a distinctive pattern of decision-making impairment on the Iowa Gambling Task. Schizophr Res 72, 215-224 (2005).

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter