Международная группа ученых обнаружила нейронные механизмы, используемые при планировании. Их статья опубликована в журнале Nature Neuroscience.
Ученые выяснили, что представлять будущие результаты при планировании позволяет взаимодействие между префронтальной корой головного мозга и гиппокампом (парной структурой в височных отделах полушарий). Первая действует как стимулятор. Она дает возможность мысленно проверять возможные действия. При этом используется когнитивная карта, хранящаяся в гиппокампе.
Ученые разработали вычислительную модель для прогнозирования активности мозга во время планирования (рекуррентную нейронную сеть RNN). Они проверили ее, используя как поведенческие, так и нейронные данные.
Чтобы оценить способность алгоритма прогнозировать поведение, ученые провели эксперимент. В нем измерялось, как люди перемещаются по виртуальному лабиринту на экране компьютера и сколько времени они тратят на принятие решения перед каждым шагом.
Чтобы подтвердить гипотезу о роли гиппокампа в планировании, эксперты изучили нейронные записи крыс, которые передвигались по физическому лабиринту — такому же, как и в опыте на людях.
Оказалось, что люди тратят больше времени на размышления перед тем, как действовать, когда проходят испытание. Интересно, что у грызунов нейронные реакции при движении по лабиринту также напоминали симуляцию модели. Их мозг заранее изучал возможные пути, моделируя различные варианты действий, прежде чем крысы фактически начинали двигаться.
По словам исследователей, их работа представляет фундаментальные данные о том, как мозговые цепи позволяют обдумывать предстоящие действия, чтобы принять правильные решения.
«Кроме того, метод, при котором участники эксперимента, как люди, так и животные, и RNN обучались выполнять одну и ту же задачу, предлагает инновационный и основополагающий способ получения знаний о поведении», — отмечает Марсело Маттар, доцент факультета психологии Нью-Йоркского университета и один из авторов статьи.
Заметим, мозг может не только планировать, но и учиться на наших ошибках. Так, венгерские ученые раскрыли нейронный механизм, позволяющий запоминать негативный опыт и избегать его в будущем.
Айгуль Сабитова
