Придбання навички змінює наш мозок

Опубликованно 19.06.2019 00:26

Вчені із Університету Карнегі — Меллона (США) провели експеримент з мавпами, яких навчали цілеспрямованого пересування курсору. В той же час вони стежили за патернами нейронної активності і реєстрували зміни. Так вони показали, як змінюється робота мозку в процесі набуття нового досвіду. Робота опублікована в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Ми використовували інтерфейсу "мозок-комп'ютер" (ІМТ), який створює пряму зв'язок між нейронною активністю суб'єкта і рухом курсору на екрані. Ми записали активність близько 90 нейронних одиниць, що відповідають за рухи рукою, в первинної моторної кори макак-резусів, поки вони виконували завдання на пересування курсору в задану область», — пояснила керівник дослідження Емілі Обі (Emily Oby).

Автори припустили, що навчання новим навичкам досягається формуванням нових патернів нейронної активності. Під цими патернами вони розуміють темп спільного запуску популяції нейронів, виміряний в короткий часовий проміжок. Щоб перевірити це припущення, вчені вирішили добитися трьох завдань: стимулювати формування нових патернів, зафіксувати їх, якщо вони з'являться, і пов'язати їх з новими поведінковими особливостями.

Спочатку дослідники представили мавпам «інтуїтивне управління», щоб показати, як ті вольовим зусиллям можуть пересувати курсор. Потім вони стимулювали навчання. В середньому протягом дев'яти днів тварини вчилися переміщати курсор в одну з восьми кіл. По закінченні цього часу макаки навчилися управляти курсором так, щоб заганяти його в потрібну область. Проте вчені дивилися передусім на нейронні патерни до і після навчання в первинної моторної кори. Вони помітили, що відсоток нових нейронних патернів збільшувався з кожним днем. Звідси вони зробили висновок, що мозок при навчанні формує нові патерни, але для цього йому необхідно час.

Автори вважають, що мозок людей працює за тим же принципом. Той же механізм формування нових нейронних патернів діє в мозку людини, що навчається, наприклад, грі на фортепіано. У майбутньому це відкриття може допомогти людям з черепно-мозковою травмою, яким доводиться заново вчитися загубленим навичкам.

Раніше вчені з Національного університету Сінгапуру зв'язали ефективність навчання з синхронізацією потенціалів в синапсі. Вони визначили, що, коли сплеск активності в синапсі з обох кінців відбувається одночасно, зв'язок посилюється на період до чотирьох годин.

Нагадаємо, раніше вчені з'ясували, що мозок людини зменшується.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на сторінку Bigmir)net на Facebook: facebook.com/bigmir.net.

Категория: Технологии