Фільтр у голові: наш мозок постійно мусить вибирати, які стимули потрібно вважати важливими, а які зі спокійною душею можна проігнорувати. Як наш орган мислення цього вчиться, дослідили науковці на мишах. Згідно з їхніми результатами, нейронні мережі мозку пристосовуються до середовища в такий спосіб, що при спогляданні важливого спалахують все чіткіше й сильніше, розповідають учені в журналі Neuron.
Світлофори, рекламні щити, ліс дорожніх знаків – під час повсякденному руху на дорогах на водіїв ллється «фарш» важливих подразників, а з ними – і зовсім непотрібна інформація. Досвідчений автомобіліст може відфільтрувати й швидко реагувати на всі стимули. Адже те, як ми сприймаємо оточення, сильно залежить від того, що ми вже напередодні бачили й чого вчилися. Цей досвід відсутній у новачків, тому вони потребують значно більше часу для переробки інформації.
Як мозок виробляє спеціальний фільтр для подразників і як при цьому змінюються мережі нейронів, перевірили Соня Гофер (Sonja Hofer) зі своїми колегами з біоцентру Базельського університету в Швейцарії. У процесі своїх досліджень учені заставили мишей бігати на спеціальній арені через віртуальний світ. Якщо тварини тримали курс на конкретну картинку, спроектовану на стіну, тоді отримували винагороду. Через тиждень миші навчилися розрізняти зображення й відповідно на них реагувати.
Це навчання позначилося і на активності нервових клітин візуальної кори гризунів, розповідають науковці: спочатку відповідь на певні візуальні подразники в мозку була розсіяною, але за тиждень тренувань нервові клітини реагували на зображення, які їм демонстрували, значно специфічніше. Сітка нервів навчилася впорядковувати й обробляти дев’ять подразників.
«З дня в день було легше й достовірніше розрізняти відповідь нервових клітин на демонстровані картинки», – каже Аділ Хан (Adil Khan) з Базельського університету. Він припустив: такі зміни в мозку допомагають краще сприймати й ефективніше переробляти важливу інформацію з середовища.
Дослідники помітили ще одну закономірність: візуальна кора не реагувала на оптичні подразники, як припускали раніше. Натомість на неї впливали сигнали з інших частин мозку Це могло б пояснити, чому нам інколи складно зрозуміти, що важливе, а що – ні. І чому наш настрій і середовище сильно впливають на здатність навчатися.
«Ми побачили, що відповідь нервових клітин на однакові візуальні подразники стає дуже невиразною тоді, коли миші мусили виконувати й інше завдання, наприклад, розрізняти різні запахи», – розповідає Хан. Тоді зоровий центр аналізує демонстровані картинки не так ефективно.
Але на уважність впливають не лише зовнішні стимули, а й внутрішні очікування мишей, їхній намір отримати винагороду змінює активність певних клітин. «У різні моменти з однаковими подразниками можна обходитися по-різному, це залежить від їхньої важливості та доречності, – пояснює Гофер. – В кінці-кінців це означає, що обставини, а також і наші очікування, які виробилися напередодні процесу навчання, сильно впливають на візуальне сприйняття середовища».
Гарна новина для будь-якого автомобіліста-початківця: усі з часом навчаться орієнтуватися у лісі дорожніх знаків.
Wie das Gehirn lernt, Wichtiges zu erkennen
(Universität Basel, 17.06.2015 - NPO)
Зреферувала Соломія Кривенко
20.06.2015