Entscheidungsfindung und die Iowa Gambling Task

Quelle: Laboratorien der Jonas T. Kaplan und der Sarah I. Gimbel-Universität von Südkalifornien

Entscheidungsfindung ist ein wichtiger Bestandteil der menschlichen Exekutivfunktion, in denen eine Entscheidung über eine Vorgehensweise oder Erkenntnis aus vielen Möglichkeiten erfolgt. Schäden an den unteren Teilen der Frontallappen beeinflussen die Fähigkeit einer Person, gute Entscheidungen zu treffen. Während Entscheidungsfindung Defizite einen großen Einfluss auf das Leben haben können, können diese Defizite jedoch schwer zu quantifizieren, im Labor sein. Mitte der 1990er Jahre wurde eine Aufgabe entwickelt, um wirklichen Leben Entscheidungen im Labor zu imitieren. Diese Aufgabe, bekannt als der Iowa Gambling Task (IGT) ist weit verbreitet in der Forschung und klinischen Studien als hochsensible Maß für die Entscheidungsfähigkeit kognitiv Komplex. ^1-3

In der IGT ein Teilnehmer zeigt vier Kartendecks und wählt eine Karte aus einem Kartenspiel in jeder Runde zu offenbaren. Wenn eine Karte aufgedeckt, die Teilnehmer erhalten etwas Geld, aber manchmal wird auch benötigt, um eine Strafe zu zahlen. Zwei von den Decks haben höhere Auszahlungen, aber auch hohe Strafen haben, so dass diese Decks führt zu einem Nettoverlust auf lange Sicht die Wahl von. Die anderen beiden Decks haben niedrigere Auszahlungen, sondern auch vorhanden kleineren Strafen, so dass von der Wahl diese Decks führt zu einen Nettogewinn. Um eine vorteilhafte Wahl zu machen, müssen Teilnehmer damit, Informationen über Verluste und Gewinne im Laufe der Zeit integrieren.

Dieses Video zeigt wie die Verwaltung der IGT um die Leistungsfähigkeit von Patienten mit Schäden an den ventromedialen präfrontalen Kortex zu einer Gruppe von aufeinander abgestimmten Kontrollpersonen, offenbart ihren einzigartigen Beitrag dieser Gehirnregion für die Entscheidungsfindung zu vergleichen.

1. Teilnehmer Rekrutierung

1. Rekrutierung von Patienten
   1. 10 Patienten mit Schäden an Bereich ventromedialen präfrontalen Cortex zu rekrutieren.
   2. Schäden in dieser Region wird durch Neuroimaging mit MRI bestätigt. Die ventromedialen präfrontale Kortex befindet sich am meisten anterior medialen Wand der Großhirnrinde, auf der ventralen Oberfläche. Schaden kann ein- oder beidseitig, aber den ventromedialen präfrontalen Kortex nicht hinausgehen sollte. Ein Beispiel für das Gehirn eines solchen Patienten ist in Abbildung 1dargestellt.

Abbildung 1: Computerrekonstruktion des Gehirns eines Patienten mit VMPFC. Dieser Patient hat bilaterale Schäden an der medialen präfrontalen Kortex, wie in diesem 3D-Rekonstruktion von MRT-Aufnahmen gemacht. Bilder mit freundlicher Genehmigung von Hanna Damasio.

2. Kontrolle-Rekrutierung
   1. Rekrutieren Sie 20 Teilnehmer ohne Schädigung des Gehirns, der Patientengruppe im Alter und Intellekt zugeordnet sind.
3. Stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer voll und ganz der Forschung Verfahren informiert worden und haben die entsprechende Einwilligungserklärungen unterzeichnet.

2. Datenerhebung

1. Um Entscheidungen Defizite bei Patienten mit Schädigung des ventromedialen präfrontalen Kortex zu untersuchen, werden Patienten und Kontrolle Teilnehmer der Iowa Gambling Task durchführen. ¹
2. Platz für die Teilnehmer an einem Tisch vor vier Kartendecks identisch aussehende.
3. Geben Sie die Teilnehmer $2000 in Spielgeld.
4. Geben Sie Anweisungen an den Teilnehmer über das Experiment wie entfalten wird.
   1. Sagen Sie des Teilnehmers, dass das Spiel eine Reihe von Karte Auswahl erfordert, eine Karte zu einem Zeitpunkt von jedem der vier Stapel von Karten umdrehen.
   2. Sagen Sie des Teilnehmers, dass das Ziel der Aufgabe auf das Darlehensgeld Gewinn zu maximieren.
   3. Sagen, dass des Teilnehmers nach dem Einschalten jede Karte, sie erhalten eine bestimmte Menge an Geld (vorbestimmt für jede Karte Runde von jedem Deck).
   4. Sagen Sie des Teilnehmers, dass sie frei von jedem Deck zu einem anderen, jederzeit, so oft sie wollen wechseln.
   5. Es gibt keine zeitliche Begrenzung für den Teilnehmer eine Deck wählen.
5. Beginnen Sie den Vorgang.
   1. Nach dem Einschalten einige Karten, die Teilnehmer erhält Geld aber auch noch eine Strafe zu zahlen. Die Höhe der Strafe wird angekündigt, nachdem die Karte aktiviert ist, und für jede Karte Runde von jedem Deck bestimmt ist (bekannt, nur dass der Experimentator; ( Abbildung 2). Geben Sie die Teilnehmer die Menge an Spielgeld, das sie verdienen, und sagen Sie ihnen, dem Experimentator kein Geld geben, die sie verloren haben, bevor Sie fortfahren, bis zur nächsten Richtungsänderung.
   2. Drehen eine Karte vom Deck A oder B ergibt $100, drehen eine Karte vom Deck C oder D Erträge $50. Strafe Beträge liegen in Decks A und B als im Deck C und D.
   3. Decks A und B entsprechen in Bezug auf insgesamt Netto-Verlust über Versuche in Deck A die Bestrafung ist jedoch häufiger und der geringeren Ausmaß als im deck B.
   4. Decks C und D sind gleichwertig in Bezug auf insgesamt Nettogewinn im Deck C die Strafe ist jedoch häufiger und der geringeren Ausmaß als im deck D.
6. Verwenden Sie die vorprogrammierten Zeitplan von Belohnung und Bestrafung auf der Scorekarte (Abbildung 2).
   1. Zum Beispiel wählt der Teilnehmer zuerst eine Karte vom Deck A, erhalten sie eine Belohnung von $100 und keine Strafe.
   2. Wenn die zweite Karte Wahl auch von Deck A ist, bekommen sie eine Belohnung von $100 und keine Strafe.
   3. Wenn die dritte Karte Wahl auch von Deck A ist, bekommen sie eine Belohnung von $100 und $150 Strafe.
   4. Behalten Sie den Überblick der Karte dreht durch Kennzeichnung stellt jede der 100 in der entsprechenden Zelle in Abbildung 2.
   5. Der Teilnehmer macht 100 Karte dreht, Auswahl einer Karte von jedem Deck jedes Mal. Da in jedem Deck nur 40 Karten vorhanden sind, könnte ihnen Karten in einem bestimmten Deck vor dem Ende des Experiments ausgeht.

Abbildung 2: programmierten Zeitplan von Belohnung und Bestrafung. Diese Tabelle kann der Experimentator um die Belohnung und Bestrafung für jede Karte Runde zu bestimmen. Der Teilnehmer wird belohnt mit der Dollar-Betrag in der ersten Spalte und wird mit einer Strafe, die basierend auf den Zeitplan, die in den folgenden Spalten detailliert vorgestellt. Jede Zeile repräsentiert ein Deck von Karten, entweder A, B, C oder D. Für jede Karte Runde aus diesem Deck erhält der Teilnehmer die Dollar-Betrag in der ersten Zelle. Jede Spalte entspricht der Turn Karte aus diesem Deck. Zum Beispiel haben die ersten beiden Kurven von Deck A keine Strafe, dann die dritte Reihe von Deck A eine Strafe von $150 hat. Gibt es in jedem Deck 40 Karten, die durch eine Spalte im Diagramm dargestellt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

(3) Datenanalyse

1. Beobachten Sie und vergleichen Sie die Zeitachse der Antworten für Kontrolle und Patientengruppen. Verwenden Sie dann, um Patienten Leistung analysieren und vergleichen Sie ihre Leistung, normale Leistung, eine Varianzanalyse (ANOVA), um die Anzahl der Karten aus jedem Deck gewählt durch normale Kontrollen und Patienten zu untersuchen. Die ANOVA müssen die Variablen Gruppe (Kontrollen vs. Patienten) und Auswahl (A, B, C, D).
2. Ein anschließender Newman-Keuls t-Test kann verwendet werden, um zu zeigen, welche paarweise Unterschiede zur Bedeutung der ANOVA beitragen.

In 100 Karten zieht aus vier Decks normale Kontrollen mehr Auswahlen von den guten Decks (C und D) gemacht, und die schlechte Decks (A und B) zu vermeiden. Im Gegensatz dazu Patienten mit Schädigung des ventromedialen präfrontalen Cortex (VMPFC) mehr Auswahl von den schlechten Decks (A und B), und vermieden den guten Decks (C und D; ( Abbildung 3). Die Anzahl der Karten, die von Steuerelementen aus Decks A und B ausgewählt wurden deutlich weniger als die Anzahl der Karten aus dieser Decks von den Patienten ausgewählt. Im Gegensatz dazu waren die Anzahl der Karten, ausgewählt von der Kontrollgruppe von Decks, C und D deutlich mehr als die Anzahl von Patienten ausgewählt.

Abbildung 3: Thema und geduldigen Leistung auf der Iowa Gambling Task steuern. In hundert Karte Auswahl aus vier Decks normale Kontrollen gemacht mehr Auswahlen von den guten Decks (C und D), und waren eher geneigt, um die schlechte Decks (A und B) zu vermeiden. Dagegen Patienten mit ventromedialen präfrontalen Kortex Schaden gemacht mehr Auswahlen von den schlechten Decks (A und B) und wählen Sie aus den guten Decks (C und D) zu vermeiden.

Diese Ergebnisse zeigen, dass die Patienten anders bei dieser Aufgabe von gesunden Kontrollen durchführen, dass sie neigen dazu, von hohen Belohnung/hohe Strafe Decks mehr häufig ziehen, obwohl diese Decks langfristig Verluste zur Folge. Prüfung des Musters der Antworten zeigt, dass dieses Defizit in der Leistung über die Zeit stabil ist. Während Kontrollen zunächst von den schlechten Decks probieren, lernen sie schließlich, sie zu vermeiden. Patienten, auf der anderen Seite weiterhin von den schlechten Plattformen während des Experiments zu probieren. Da Teilnehmer, auf ihre Fähigkeit verlassen müssen, abzuschätzen, welche Decks riskant sind und die im Laufe der Zeit lohnen, imitiert Patienten Leistung ihrer realen Unfähigkeit, vorteilhafte Entscheidungen getroffen. Diese Aufgabe ermöglicht die Erfassung der Wertminderung bei diesen Patienten in einer Laborumgebung und bietet einen Einblick in die Rolle des VMPFC, die entscheidend für die Einbeziehung emotionalen Wissens über Entscheidungsausgängen in Verhalten erscheint.

Diese Aufgabe kann dazu dienen, die Entscheidungsfindung Defizite in einer Vielzahl von Populationen zu beurteilen. Neben Patienten mit Schäden an der VMPFC zeigen Patienten mit bilateraler Amygdala Schäden beispielsweise auch schwere Entscheidungsfindung Beeinträchtigungen, die von der IGT gemessen werden können. Darüber hinaus kennzeichnet nachteilig Entscheidungsfindung verschiedene psychopathologische Bedingungen, einschließlich Substanz sucht, Spielsucht, Schizophrenie, Zwangsstörungen, Magersucht, Aufmerksamkeits-Defizit/Hyperaktivitäts-Störung, Psychopathie, Übergewicht und viele andere.

Einer der Vorteile dieser Aufgabe ist seine Fähigkeit, zwischen verschiedenen kognitiven Beiträge bis zum komplexen Prozess der Entscheidungsfindung zu unterscheiden. Zum Beispiel können wir die Leistung von Patienten mit VPMFC Schäden an Patienten mit Schizophrenie, vergleichen, beide zeigen Defizite auf die Aufgabe. Die Tendenz der VPMFC Patienten zur Auswahl, die schlechte Decks ist als ein Defizit bei der Einbeziehung von Informationen über zukünftige Langzeitfolgen in Verhalten gedeutet worden; bei diesen Patienten sind die Entscheidungen nur auf der Grundlage der möglichen kurzfristigen Belohnung. Patienten mit Schizophrenie wählen auch immer häufiger von den schlechten Plattformen als normale Steuerelemente. Ihre charakteristische Muster der Entscheidungen, in denen sie neigen dazu, immer öfter von den Decks mit niedriger Frequenz, hohe Größe Verluste (Deck B und D), wählen zeigt jedoch eine andere zugrunde liegende Defizit. ⁴ dieses Muster Auswahl schlägt vor, dass schizophrene Patienten empfindlich auf die Häufigkeit von Belohnung und Bestrafung sind, aber nicht vorteilhaft das Ausmaß der Strafe zu berücksichtigen. Somit ist die IGT in der Lage, eine Reihe von kognitiven Beiträge zur Entscheidungsfindung zu offenbaren, die Dysfunktion in verschiedenen Gehirnregionen zugeordnet werden kann.