Попадая в новые условия, человек способен их оценить, а затем выбрать наиболее подходящие действия. Что происходит в мозге, когда мы принимаем решения в незнакомой для себя ситуации, объяснили медики из США и Канады. Они сравнили специфическую активность нейронов с поведением стаи птиц.
Когда человек учится чему-то новому, работает в том числе гиппокамп — область головного мозга, которая участвует в формировании эмоций, запоминании, ориентации в пространстве. Именно активность гиппокампа помогает переводить информацию из рабочей памяти в долговременную и «закреплять» недавно освоенный маршрут. Однако оказалось, что роль этой области в обучении еще более значима, чем предполагалось.
Нейрохирурги из Калифорнийского технологического института (США), Университета Торонто (Канада), Колумбийского университета (США) и Седарс-Синайского медицинского центра (США) выяснили, что принятие решений на основе абстрагирования и логических выводов полностью зависит от нейронов гиппокампа. Первое исследование, в котором разумное поведение в новых условиях впервые описывается с точки зрения процессов головного мозга, опубликовал журнал Nature.
«Абстрагирование позволяет нам игнорировать несущественные детали и сосредоточиваться на информации, которая необходима, чтобы действовать. Логический вывод — это использование знаний для обоснованных предположений об окружающем нас мире. Оба процесса важны для познания и обучения», пояснили авторы публикации.
В рамках исследования, во время диагностики эпилепсии, ученые имплантировали в мозг 17 пациентам электроды. Затем участников эксперимента попросили выполнить задания на компьютере и фиксировали активность их мозга.
Пациентам несколько раз показывали четыре картинки: с человеком, обезьяной, автомобилем и автобусом. Они должны были нажать кнопку слева или справа — ту, которая соответствует правильному названию объекта на изображении. После каждого ответа участники исследования получали сообщение с текстом «правильно» или «неправильно». Когда люди запомнили все правильные ответы и научились выбирать их с помощью кнопок, правила изменились на противоположные. Правильным в каждом случае стал считаться тот вариант из двух предложенных, который участники эксперимента еще не выбирали.
Click here to preview your posts with PRO themes ››
Многие пациенты быстро поняли, что изменилось, и самостоятельно вывели предпочтительные ответы без специального заучивания — сделали логический вывод. В этот момент исследователи зафиксировали активность тысяч нейронов в гиппокампе, которая напоминала летящую стаю птиц или толпу болельщиков на стадионе, которые спонтанно начинают петь вместе. Поведение нервных клеток указывало на то, что у участников эксперимента сформировались абстрактные, концептуальные знания, необходимые для выполнения задачи. У тех, кто не смог найти правильные ответы в новых условиях, подобной активности в мозге не обнаружили.
Некоторые пациенты не могли разобраться в изменившихся правилах с опорой на предыдущий опыт ответа на вопросы. Однако после устной инструкции от исследователей они сориентировались, а в мозге сформировалась такая же нейронная структура, как у участников исследования, которые справились с новой задачей самостоятельно.
«Это важнейшее открытие показывает, что вербальный ввод может привести к представлениям, которые в противном случае потребовалось бы долго получать на собственном опыте».
Особенно примечательно, что обнаруженная специфическая активность нейронов локализуется только в гиппокампе. Это не только говорит о его ведущей роли в усвоении абстрактных знаний и формировании логических выводов, но и открывает перспективы для лечения заболеваний, которые его поражают. Например, результаты работы помогут лучше понять, почему нарушается принятие решений у пациентов с болезнью Альцгеймера, обсессивно-компульсивным расстройством и шизофренией.