Метакогнитивная регуляция когнитивного контроля для корректировки точности выбора у макак-резусов

Метакогнитивная регуляция когнитивного контроля для корректировки точности выбора у макак-резусов

Достижение наилучшего выбора в определенной ситуации является критически важным, но оно основывается на ограниченных когнитивных ресурсах. Многочисленные виды животных регулируют количество когнитивных ресурсов, выделяемых на принятие решения, с использованием компромисса между скоростью и точностью, где время принятия решения соответствует вложению когнитивного контроля, которое масштабируется с ожидаемым увеличением награды. В последних исследованиях, проведенных с людьми, показано, что распределение контроля регулируется не только на основе потенциальных преимуществ, но и на основе потенциальных издержек посредством метакогнитивного процесса мониторинга. Является ли это так и в других приматах? Этот вопрос был исследован учеными с использованием макак-резусов с подробным анализом связи между точностью выбора, трудностью выбора и временем реакции в двухвариантной задаче.

В отличие от типичных демонстраций компромисса скорости и точности, было обнаружено, что точность выбора выше в испытаниях с более быстрым временем реакции, превышая тем самым сложность выбора. Эта связь может быть объяснена моделью метакогнитивного мониторинга решений, где стоимость когнитивного контроля компенсируется преимуществами уверенности. Таким образом, макаки-резусы, судя по всему, также полагаются на надзорный мониторинг для регулировки количества контроля, осуществляемого над их эффективностью принятия решений. Это может способствовать будущим исследованиям в области эволюции когнитивных и нейрофизиологических процессов, лежащих в основе принятия решений.

Введение и актуальность исследования

Принятие правильного решения в любой ситуации требует выделения ограниченных когнитивных ресурсов. Одним из ключевых механизмов, помогающих организмам адаптироваться к окружающей среде, является способность регулировать усилие когнитивного контроля в зависимости от сложности задачи и потенциальной награды. Этот процесс известен как метакогнитивная регуляция когнитивного контроля — способность осознанно или неосознанно оценивать свои когнитивные способности и корректировать поведение на их основе.

В рамках этой концепции множество животных, включая приматов, демонстрируют гибкую стратегию принятия решений, основанную на компромиссе между скоростью и точностью. Чем выше вероятность получения награды, тем больше когнитивных усилий индивид инвестирует в конкретное решение. Однако, если рассматривать это с точки зрения человеческой психологии, то распределение когнитивного контроля не сводится только к оценке потенциальных выгод. Наличие метакогнитивного мониторинга позволяет организму учитывать и затраты, связанные с приложением усилий, особенно когда ресурсы ограничены.

Целью настоящего исследования стало определение того, применима ли эта модель метакогнитивной регуляции когнитивного контроля к макакам-резусам, а именно — способны ли они корректировать свою точность выбора на основе внутренней оценки стоимости и выгод когнитивных усилий.

Методы исследования

Для проведения эксперимента была использована популяция макак-резусов (Macaca mulatta), подвергнутых обучению в условиях контролируемой среды. Эксперимент был основан на двухвариантной задаче выбора, в которой каждый участник должен был выбрать между двумя альтернативами, одна из которых оказывалась связана с более высокой наградой.

• Переменные: точность выбора, трудность выбора, время реакции;
• Гипотеза: существует положительная связь между точностью выбора и временем реакции, однако при учёте метакогнитивных факторов эта связь может быть изменена;
• Аппаратура: специально разработанные интерактивные устройства для представления задачи и записи ответов;
• Статистический анализ: применение регрессионных моделей для выявления закономерностей в данных.

Все процедуры были одобрены этическим комитетом по отношению к животным и соответствовали международным стандартам защиты животных в научных исследованиях.

Результаты эксперимента

Полученные данные показали неожиданный результат: в испытаниях, где время реакции было короче, наблюдалась более высокая точность выбора. Этот эффект сохранялся даже после учёта уровня трудности задачи, что противоречит классической теории компромисса скорости и точности.

«Эти результаты свидетельствуют о том, что процесс принятия решений у макак-резусов регулируется не только через оптимизацию внешних параметров, но и через внутренние метакогнитивные механизмы».

Далее была применена модель метакогнитивного мониторинга решений, которая предполагает, что индивид оценивает стоимость когнитивного контроля по сравнению с потенциальными преимуществами в виде повышенной уверенности в своём выборе. Согласно этой модели, повышение уровня уверенности компенсирует затраты энергии и времени, вкладываемые в когнитивные усилия.

Обсуждение результатов

Полученные данные подтверждают гипотезу о существовании у макак-резусов метакогнитивной регуляции когнитивного контроля. Это означает, что эти животные способны оценивать свои когнитивные способности и регулировать усилия контроля на основе внутренних критериев, включая оценку издержек и выгод.

Такая способность может быть эволюционным результатом необходимости эффективного распределения ресурсов в условиях неопределённости и конкуренции за выживание. Умение быстро и точно принимать решения даёт значительные преимущества в природе, особенно для общеобщающихся животных, таких как макаки-резусы.

Заключение

В рамках данного исследования было установлено, что макаки-резусы демонстрируют признаки метакогнитивной регуляции когнитивного контроля, что свидетельствует о высоком уровне их когнитивной гибкости. Эти находки делают вклад в понимание эволюции когнитивных механизмов у приматов и могут стать фундаментом для разработки новых теорий принятия решений в биологии и психологии.

Финансирование и благодарности

Авторы благодарят следующие организации за поддержку исследования:

• Институт Кролля и Сана (ICM) — поддержка JD и SB;
• Французский институт научных исследований здоровья (INSERM) — поддержка JD и SB;
• Национальный исследовательский агентство Франции (ANR, программа RELATIVE) — частичная поддержка SB;
• Университет Пари Сорбоны — предоставление докторских стипендий AL и JB.

Авторская информация: команда мотивации мозга и поведения, Парижский институт мозга (ICM), CNRS UMR 7225, INSERM U1127, Париж, Франция.

Этические положения

Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов. Исследование проводилось с соблюдением этических норм и стандартов, установленных для научных исследований на животных.

Дополнительная информация

Данная статья распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License, которая позволяет использовать, делиться, адаптировать, распространять и воспроизводить материалы в любом формате или СМИ, при условии указания соответствующего авторства, источника и наличия ссылки на лицензию. Если материалы не входят в состав статьи, они могут быть использованы только в рамках действующего законодательства или с специального разрешения правообладателя.

Дополнительные файлы доступны в виде PDF и DOCX-документов, содержащих расширенные данные и методики.

Библиография

Lespart, A., Bénon, J., Daunizeau, J. et al. Metacognitive regulation of cognitive control to adjust choice accuracy in rhesus macaques. Sci Rep (2026). https://doi.org/10.1038/s4159802668629w