Монітори регіону мозку для кращих стратегій

Нові дослідження показують, як мозок може переключити увагу на нову стратегію, коли він сприймає кращий спосіб щось зробити.

Дослідники з Принстонського університету, Берлінського університету Гумбольдта, Берлінського центру з обчислювальної нейронауки в Берліні та Міланського університету-Бікокки виявили, що активність в області мозку, відомій як медіальна префронтальна кора, утримує фокус від занадто фіксованого.

Слідчі виявили, що область мозку була залучена до моніторингу того, що відбувається за межами поточного фокусу уваги, та зміщення фокусу з успішної стратегії на таку, що ще краща.

Висновки дослідника опубліковані в журналі Нейрон.

"Людський мозок у будь-який момент часу повинен обробляти досить велику кількість інформації", - сказав д-р Ніколас Шук, докторант з Принстону та перший автор дослідження.

«Мозок розвинув механізми, які фільтрують цю інформацію таким чином, щоб це було корисно для завдання, яке ви виконуєте. Але у фільтра є недолік: ви можете пропустити важливу інформацію, яка знаходиться поза вашим поточним фокусом ".

Шук та його колеги хотіли вивчити, що відбувається в той момент, коли люди усвідомлюють, що існує інший і потенційно кращий спосіб робити щось.

Вони попросили добровольців пограти в гру, поки їх мозок сканували за допомогою магнітно-резонансної томографії (МРТ).

Волонтерам було наказано натиснути одну з двох кнопок залежно від розташування кольорових квадратів на екрані. Однак гра містила прихований шаблон, про який дослідники не розповідали учасникам, а саме: якщо квадрати були зеленими, вони завжди з’являлися в одній частині екрану, а якщо квадрати були червоними, вони завжди з’являлися в іншій частині.

Дослідники утримались від того, щоб говорити гравцям, що вони можуть покращити свої показники, звертаючи увагу на колір, а не на розташування квадратів.

Не всі гравці зрозуміли, що існує більш ефективний спосіб гри. Однак для тих, хто це робив, їхні зображення мозку виявляли специфічні сигнали в медіальній префронтальній корі, які відповідали кольору квадратів.

Ці сигнали виникали за хвилини до того, як учасники змінили свої стратегії. Дивно, але цей сигнал був настільки надійним, що дослідники могли використовувати його для прогнозування спонтанних змін стратегії раніше часу.

"Ці висновки важливі для кращого розуміння ролі медіальної префронтальної кори в каскаді процесів, що ведуть до остаточної поведінкової зміни, і в цілому для розуміння ролі медіальної префронтальної кори в пізнанні людини", - сказав Карло Ревербері. Д., науковий співробітник Мілансько-Бікокського університету та старший автор дослідження.

"Наші висновки свідчать про те, що медіальна префронтальна кора" імітує "на задньому плані альтернативну стратегію, тоді як явна поведінка все ще формується за старою стратегією".

Дизайн дослідження - зокрема, не кажучи учасникам, що існує більш ефективна стратегія - дозволив дослідникам показати, що мозок може контролювати фонову інформацію, зосереджуючись на певному завданні, і вибрати діяти на основі цієї інформації.

"Особливим у дослідженні було те, що поведінка була абсолютно без настанов", - сказав Шук. "Коли поведінка змінилася, це відображало стихійний внутрішній процес".

До цього дослідження, за його словами, більшість дослідників зосереджувались на питанні зміни стратегій, оскільки ви допустили помилку або зрозуміли, що ваш поточний підхід не працює.

"Але те, що ми змогли дослідити, - сказав він, - це те, що відбувається, коли люди переходять на новий спосіб робити речі, базуючись на інформації з оточення". Таким чином, дослідження проливає світло на взаємодію навчання та уваги, сказав він.

Шук розробляв та проводив експерименти в той час як аспірант Університету Гумбольдта та Міжнародної дослідницької школи Макса Планка з курсу життя (LIFE) разом з іншими авторами.

Експерти вважають, що дослідження є важливим, оскільки демонструє, як мозок врівноважує потребу утримувати увагу та потребу включати нову інформацію про навколишнє середовище.

У свою чергу, нові уявлення можуть врешті-решт допомогти нашому розумінню розладів, що спричиняють дефіцит уваги.

Джерело: Принстонський університет / EurekAlert