Эврика! Нейронные свидетельства внезапного озарения

Недавнее исследование предоставляет интригующую информацию о нейронной динамике, лежащей в основе поведенческих изменений, связанных с разработкой новых стратегий решения проблем. Исследование, опубликованное Cell Press в номере журнала Neuron от 13 мая, поддерживает идею "Ага" моменты в мозгу, связанные с внезапным озарением.

Наша повседневная жизнь наполнена изменениями, которые заставляют нас отказаться от старых поведенческих стратегий, которые больше не приносят пользы, и выработать новые, более подходящие реакции. Хотя очевидно, что новые правила часто выводятся путем обучения методом проб и ошибок, нейронная динамика, лежащая в основе перехода от знакомого к новому правилу, не совсем понятна.

"Способность животных и людей выводить и применять новые правила для максимизации вознаграждения в значительной степени зависит от лобных долей," объясняет один из исследователей, руководивших исследованием, д-р. Джереми К. Моряки из Исследовательского центра мозга Университета Британской Колумбии (UBC) и Ванкуверского научно-исследовательского института здоровья прибрежных районов. "В нашем исследовании мы изучили, как группы нейронов лобной коры головного мозга крысы переключаются с кодирования знакомого правила на совершенно новое правило, которое можно вывести только методом проб и ошибок."

В частности, доктор. Моряки с коллегами из UBC и соавтором доктором. Даниэль Дюрстевиц из Центрального института психического здоровья в Германии интересовался тем, как сети нейронов изменяют свою активность медленно, постепенно, когда старая стратегия отбрасывается и усваивается новая, или же происходит более резкий переход.

Используя сложные статистические методы для изучения ансамблей нейронов медиальной лобной коры на экспериментальной основе, когда крысы вывели новое правило в специально разработанной задаче, они обнаружили, что одни и те же популяции нейронов формируют уникальные сетевые состояния, соответствующие знакомым им состояниям. и новые правила. Интересно, что хотя животным потребовалось много испытаний, чтобы понять новое правило, записанные ансамбли не менялись постепенно, а вместо этого демонстрировали довольно резкий переход к новому паттерну, который напрямую соответствовал изменению поведения, как если бы сеть испытала ан "Ага" момент.

Взятые вместе, эти результаты обеспечивают конкретную поддержку внезапных переходов между состояниями нервной системы, а не медленных, постепенных изменений. "В нынешнем контексте решения проблем, когда животное должно было вывести новое правило путем сбора доказательств методом проб и ошибок, такие внезапные нейронные и поведенческие переходы могут соответствовать моментам «внезапного озарения»," заключает доктор. Durstewitz.

Блог Хаисы