Категоризація – це спосіб, у який мозок організовує інформацію, отриману в повсякденному житті. Класифікуючи досвід, ми спрощуємо складний світ і можемо швидко та ефективно реагувати на нові переживання. Науковці з Інституту нейробіології імені Макса Планка тепер продемонстрували, що й миші можуть на диво добре категоризувати. Учені ідентифікували нервові клітини, які відповідають за вивчені категорії, й продемонстрували, як абстрактна інформація виглядає на нейронному рівні.
Зображення: MPI für Neurobiologie/ Kuhl.
Маленька дитина роздивляється картинки в книжечці. Раптом вона показує на зображення і каже «стіл». Дитина має рацію, але зазвичай дорослі не вважають це чимось таким, що варте уваги. Зрештою, всі види столів ми вважаємо столом.
Але у випадку маленької дитини за цим розпізнанням приховується складний навчальний процес: вона мусить пов’язати зображення в книжечці зі столом, який вона уже знає, хоч він, напевно, буде іншого кольору й розміру. Як дитині це вдається?
Відповідь буде така: «завдяки категоризації» – фундаментальному елементу нашого мислення. Сандра Райнерт (Sandra Reinert), провідна авторка дослідження, пояснила: «Щоразу, коли дитина бачить стіл, вона накопичує досвід. На основі подібностей між столами мозок дитини починає розділяти ознаки та функції столів, утворюючи категорію "стіл". Тож нові столи дитина потім може швидко пов’язати з цією категорією та знаннями, що в ній містяться». Наш мозок категоризує безперервно: йдеться не лише про столи в дитячому віці, а й про будь-яку інформацію упродовж життя.
Пітер Ґольтштайн (Pieter Goltstein), керівник дослідження, сказав: «Наш мозок намагається знайти метод спростити світ та організувати його. Без категоризації ми б не змогли ефективно взаємодіяти з середовищем». Коротко кажучи: біля кожного столу нам би довелося заново дізнаватися, що на ньому можна писати. Категоризація візуальної інформації для нас основна, але процеси в мозку при цьому залишаються більшою мірою невивченими.
Сандра Райнерт та Пітер Ґольдштайн разом із Марком Гюбенером (Mark Hübener) і Тобіасом Бонгефером (Tobias Bonhoeffer), керівник групи та Директор Інституту нейробіології імені Макса Планка проаналізували, як мозок накопичує абстрактну інформацію, зокрема через категоризацію.
Оскільки на людині це зробити складно, науковці дослідили, чи миші здійснюють категоризацію у подібний спосіб. Для цього вчені показували гризунам зображення з різними візерунками і навчили їх правил категоризації.
Одна група мишей мала класифікувати картинки з огляду на ширину смуг, зображених на них, інша група – за напрямком смуг. Гризуни вивчили важливі для них правила та впевнено класифікували картинки в правильні категорії. Після цього початкового етапу миші вже впорядкували й ті візерунки, яких раніше не бачили.
Але цікаво й те, що коли науковці змінювали правила класифікації, миші ігнорували раніше вивчені й класифікували зображення відповідно до нових правил – це ми також постійно робимо, коли вивчаємо щось нове.
Так дослідження вперше продемонструвало, якою мірою та з якою точністю миші категоризують світ і в такий спосіб наближаються до людської здатності абстрагувати. З цими знаннями науковці змогли простежити мозкові механізми категоризації у мишей. Вони зосередилися на префронтальній корі – ділянці, що у людей важлива для складних мисленнєвих процесів.
Дослідження засвідчили: коли тварини категоризують візерунки, активуються певні нервові клітини. Цікаво, що при цьому різні групи нервів селективно реагують на окремі категорії. Тобіас Бонгефер пояснив: «Виявлення нервових клітин, що розрізняють категорії у мозку миші, – це ключовий момент. Завдяки цьому ми вперше спостерігали за активністю нервових клітин від початку до кінця процесу категоризації. Це означає, що нервові клітини не одразу вміють категоризувати, здатність до селекції вони розвивають лише в процесі навчання».
Науковці припускають: виявлені нерви префронтальної кори, які здійснюють поділ на категорії, виконують свою функцію лише тоді, коли вивчене переходить з короткочасної пам’яті до довготривалої. Так клітини переносять категорії до семантичної пам’яті – збору всіх фактичних знань.
У цьому контексті слід пам’ятати, що категорії – це шлях до спрощення та впорядкування світу. Це не означає, що вони обов’язково «правильні» або правильно відтворюють реальність.
Своїм дослідженням науковці надали важливі свідчення про основи абстрактного мислення. Водночас нагадали, що складні мисленнєві процеси властиві не лише людині.
mpg.de, 21. APRIL 2021
Зреферувала С. К.
27.04.2021