Система подання мозку допомагає оптимізувати повсякденну діяльність
Наприклад, ваш мозок знає, що час готувати, коли плита ввімкнена, а їжа та каструлі вимкнені. Однак, коли ви поспішаєте заспокоїти дитину, яка плаче, приготування їжі закінчилося, і пора бути батьком.
Ваш мозок обробляє і реагує на ці події як на різні, не пов’язані між собою події.
Дослідники хотіли вивчити спосіб, яким мозок розбиває такі переживання на „події” або пов’язані з ними групи, які допомагають нам подумки організувати багато ситуацій дня.
Домінуюча концепція сприйняття подій, відома як помилка передбачення, говорить про те, що наш мозок проводить межу між кінцем однієї події та початком іншої, коли речі набувають несподіваного повороту (наприклад, раптово збентеженої дитини).
У новому дослідженні дослідники Принстонського університету кидають виклик концепції помилки прогнозування і припускають, що мозок може насправді працювати з підсвідомих психічних категорій, які він створює на основі того, як він вважає, що люди, предмети та дії пов'язані між собою.
Зокрема, ці деталі відсортовані за часовими відносинами, що означає, що мозок усвідомлює, що вони, як правило, спливають один біля одного в певний час.
Результати нового дослідження повідомляються в журналі Нейрологія природи.
Слідчі вважають, що низка переживань, які зазвичай трапляються разом (пов'язані з часом), утворюють подію доти, доки не пов'язаний з часом досвід не станеться і не позначить початок нової події.
У наведеному вище прикладі каструлі та їжа зазвичай з’являються під час приготування їжі; дитина, яка плаче, цього не робить. У цьому полягає розподіл між двома подіями, або так припускає мозок.
Ця динаміка, яку дослідники називають "спільним часовим контекстом", дуже нагадує категорії об'єктів, які наш розум використовує для організації об'єктів, пояснила провідний автор Анна Шапіро, докторант з психології та неврології.
"Ми надаємо інформацію про те, як ви ставитеся до послідовності переживань як до цілісної, значущої події", - сказав Шапіро. «Події схожі на категорії об’єктів. Ми поєднуємо малінів і канарок, оскільки вони мають багато властивостей: вони можуть літати, мати пір’я тощо. Ці асоціації допомагають нам побудувати категорію „птах” у своєму розумі. Події однакові, за винятком атрибутів, які допомагають нам утворювати асоціації, це тимчасові відносини ".
Дослідники знайшли підтримку цієї теорії, коли виявили мозкову діяльність, коли люди спостерігали абстрактні символи та візерунки без очевидної подібності, які були представлені групою для учасників дослідження. "Групування", мабуть, збуджувало мозок, коли спостерігали накладання груп нейронів.
На основі цього дослідники побудували комп’ютерну модель, яка може передбачити та окреслити нервові шляхи, за допомогою яких люди обробляють ситуації, і може виявити, чи вважають ці ситуації частиною однієї і тієї ж події.
Паралелі між деталями події базуються на особистому досвіді, сказав Шапіро. Люди повинні мати існуюче розуміння різних факторів, які, поєднуючись, співвідносяться з одним досвідом.
"Усі сходяться на думці, що" мати зустріч "або" подрібнювати овочі "- це послідовна частина тимчасової структури, але насправді це не так очевидно, чому саме так, якщо ви ніколи раніше не мали зустрічі або подрібнювали овочі", - сказав Шапіро.
"Ви повинні мати досвід спільної тимчасової структури компонентів подій, щоб подія могла триматися у вашій свідомості", - сказала вона. "І те, як мозок реалізує це, полягає в тому, щоб навчитися використовувати перекриваються нейронні популяції для представлення компонентів однієї і тієї ж події".
Під час серії експериментів дослідники представили учасникам-учасникам послідовності абстрактних символів та візерунків. Без відома учасників символи були згруповані в три «спільноти» з п’яти символів із фігурами в одній і тій же спільноті, які мали тенденцію з’являтися поруч один з одним у послідовності.
Переглянувши ці послідовності протягом приблизно півгодини, учасникам було запропоновано розділити послідовності на події таким чином, щоб вони почувались природними для них. Вони схильні розбивати послідовності на події, що збігаються із спільнотами, які дослідники заздалегідь влаштували, що показує, що мозок швидко засвоює часові взаємозв'язки між символами, сказав Шапіро.
Потім дослідники використовували функціональну магнітно-резонансну томографію для спостереження мозкової діяльності, коли учасники переглядали послідовності символів. Зображення в тій самій спільноті викликали подібну активність у групах нейронів на межі лобової та скроневої часток мозку - області, задіяної в обробці значення.
Дослідники інтерпретували цю діяльність як мозок, який пов’язує зображення одне з одним, а отже, як одну подію. У той же час різні нейронні групи активувались, коли з’являвся символ з іншого співтовариства, що трактувалось як нова подія.
Дослідники перетворили ці дані на обчислювальну модель нейронної мережі, яка виявила нейронний зв’язок між тим, що переживається, і тим, що вивчено. Коли вводиться імітований стимул, модель може передбачити наступний сплеск нейронної активності по всій мережі, від першого спостереження до обробки.
"Модель дозволяє сформулювати чітку гіпотезу про те, який тип навчання може відбуватися в мозку", - сказав Шапіро.
“Одне - показати нервову реакцію і сказати, що мозок, мабуть, змінився, щоб досягти такого стану. Мати конкретне уявлення про те, як могла відбутися ця зміна, могло б дозволити глибше зрозуміти задіяні механізми ".
Джерело: Принстонський університет
