Ученые рассказали, чем различается мозг новичка и эксперта

18 Ноября 2019

МОСКВА, 18 ноября - Эксперименты на мышах показали, что по мере приобретения опыта в выполнении какой-то задачи, нейронные сети центра становятся все более сфокусированными, а решения не только приступают быстрее — они становятся более эффективными, но при этом более предсказуемыми. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.

Ученые из Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор (шт. Нью-Йорк, США), Колумбийского университета, Лондонского университетского колледжа и Института Флэтайрон в Нью-Йорке наблюдали, как менялась активность мозговых нейронов мышей, учившихся выполнять одну и ту же задачу.

Животные получали мультисенсорные сигналы в виде происходящих одновременно щелчков и вспышек. От них требовалось сообщить исследователям о том, с высокой или низкой скоростью, по их мнению, поступают сигналы.

Для этого перед ними установили три краника. Нужно было выпить средний краник, когда выполнение готово, левый краник — если скорость сигналов низкая, и правый краник — если высокая. За правильный совет мыши получали вознаграждение. 7 ноября, 14:00 НаукаУченые разузнали, как можно остановить обветшание мозга и улучшить память

Необычность эксперимента была в том, что исследователи регистрировали активность нейронов с самого начала эксперимента, когда мыши еще не понимали, что надо делать, и до того момента, когда они начинали очень быстро выполнять поручение. Это показало, как меняется мозговая деятельность в процессе обучения.

Никто на самом деле не знал, какая нейронная живость у животных или людей сопровождает процесс изучения задачи, — приводятся в пресс-релизе Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор слова руководителя исследования Анны Черчленд (Anne Churchland). — В большинстве исследований по принятию решений использовали уже обученных животных.

Авторы нашли, что все подопытные бурундуки обучались постепенно примерно за все четыре недели. В течение всего этого периода у них в мозге менялась активность целой группы нейронов.

В начале обучения нейроны, отвечающие за действие, активировались только после того, как решение было принято. По мере освоения задачи мыши стали принимать решение все быстрее и быстрее, а нейроны действия стали активироваться еще до решения, с некоторым опережением. Животное как бы заранее отдавало предпочтение одному из вариантов решения.

Они сильнее реагировали заранее на один выбор, и заметного слабее — на другой, — говорит Черчленд.

Получается так, что мыши-новички каждый раз думали над принятием решения, а мыши-эксперты заранее знали, что они будут делать, а потом только вносили коррекции в свои действия. 29 октября, 17:51 НаукаУченые разузнали, как мозг обрабатывает абстрактные понятия

Для расшифровки нейронной активности ученые сплотили датчики приборов с небольшой искусственной нейронной сетью, построенной на принципе машинного обучения. Собирая и обрабатывая данные серии наблюдений, программа научилась угадывать с большой долей вероятности решение животного. В конечном итоге, по мере того как мыши становились экспертами, обучалась и искусственная нейронная сеть, аккуратность ее прогноза достигла 90 доходов.

Мы как будто получили возможность получать мысли животного, предсказывать, что оно собирается сделать, — отмечает руководитель исследования. — Теперь мы лучше знаем о том, как тип принимает решения, какие выполнения он заранее считает правильными или неправильными, сколько времени тратится на принятие этих решений и как выглядит работа нейронов во время их принятия. НауканейрофизиологияОткрытия - НаукаКолумбийский университетСША

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые рассказали, чем различается мозг новичка и эксперта

комментарии (0)

Другие интересные новости

Фильм "Партнеры" победил в конкурсе короткометражного кино ММКФ