Команда под руководством Кишора Кучибхотлы, нейробиолога Университета Джона Хопкинса, использовала передовую технику для того, чтобы изучить активность нейронов в мозге мышей. В ходе эксперимента мышей обучали простому условному рефлексу: они должны были облизывать трубку, когда слышали один звук, и не облизывать, когда слышали другой. В то время как животные проходили обучение, ученые записывали активность нейронов в слуховой коре мозга — области, традиционно ассоциируемой с восприятием звуков.
Результаты, опубликованные в журнале Nature, подтвердили интересные выводы, которые кардинально изменяют представление о процессе обучения у животных:
- Быстрое обучение: мыши усваивали новую задачу за 20-40 попыток — что является необычайно быстрым результатом для животных.
- Новая роль сенсорной коры: в то время как сенсорная кора обычно ассоциируется с обработкой сенсорных сигналов, в этом исследовании она также сыграла важную роль в процессе формирования ассоциаций между звуковыми сигналами и действиями.
Одним из самых удивительных открытий стало то, что мыши продолжали делать ошибки, даже когда их нейронная активность уже показывала, что они освоили задачу. Это наблюдение привело ученых к выводу, что ошибки, совершаемые мышами, на самом деле не были результатом недостаточного обучения. Напротив, это было частью стратегии «исследования», когда животные проверяли, как новые знания могут быть применены в разных контекстах.
Ключевая гипотеза исследователей заключается в том, что мозг способен отличать обучение от поведения, показывая, что даже если животное делает ошибку, оно может осознавать правила и экспериментировать с ними. Кучибхотла отмечает: «Мы смогли расшифровать когнитивный фактор ошибки. Мы могли сказать, совершает ли животное ошибку или просто пытается найти другой способ действий».
После того как животные завершали процесс «исследования» и становились более уверенными в своих действиях, активность нейронов, связанная с экспериментированием, уменьшалась. Сенсорная кора больше не участвовала в процессе выполнения задачи, что указывает на то, что мозг переключался на более автоматизированное выполнение.
Это открытие подчеркивает важность динамики мозга, связанной с обучением. Согласно ученым, наш мозг не только обучается, но и настраивает себя на эффективное использование знаний в практическом контексте.
Это исследование открывает новые горизонты для понимания того, как мы учимся и как наш мозг управляет процессами знаний. Понимание того, как мозг «знает» что-то, но не всегда проявляет эти знания в поведении, поможет ученым глубже изучить когнитивные функции, такие как память, восприятие и принятие решений.
Важность этих результатов заключается не только в их применении к животным, но и в том, что они могут быть использованы для предсказания того, как происходит обучение у человека. Это открытие может привести к новому этапу в нейробиологии, где исследование нейронных паттернов будет использоваться для создания более точных моделей обучения и когнитивных процессов.
Источник: https://hub.jhu.edu/2025/03/19/brain-imaging-learning/
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
