Нейронная бухгалтерия, или Как мозг определяет важность сенсорного сигнала
Друзья, с момента основания проекта прошло уже 20 лет и мы рады сообщать вам, что сайт, наконец, переехали на новую платформу.
Какое-то время продолжим трудится на общее благо по адресу
На новой платформе мы уделили особое внимание удобству поиска материалов.
Особенно рекомендуем познакомиться с работой рубрикатора.
Спасибо, ждём вас на N-N-N.ru
Выбирая из множества стимулов тот, что будет определяющим при формировании ответного поведения, мозг сравнивает число нейронов, которые ответили на каждый из раздражителей.
На наш мозг ежесекундно обрушивается великое множество стимулов — зрительных, осязательных, обонятельных, слуховых, вестибулярных. Как мозгу удаётся отделить главный сигнал от второстепенных? Как он принимает решение, кого слушать в первую очередь — зрение или осязание? Особенно когда сигналы от разных органов чувств говорят о совершенно противоположных состояниях: к примеру, в IMAX-кинотеатре глаза могут уверять мозг, что мы, например, летим в кабине лётчика, в то время как вестибулярный аппарат напоминает нам о прочном и надёжном кресле кинотеатра…
Рис. 1. Нейрон зрительной коры головного мозга млекопитающих (фото Douglas & Martin).
Если верить экспериментам учёных из Рочестерского университета (США), в таких случаях мозг выполняет расчёт средневзвешенного показателя по разным группам нейронов. Иными словами, мозг подсчитывает, сколько нейронов отзывается на тот или иной стимул, и на первое место ставит тот, на который откликнулось больше нервных клеток. Исследователи подвергали обезьян зрительным или вестибулярным раздражителям: обезьяне, сидящей в специальной установке, казалось, что она движется в одну или другую сторону. Животные были обучены показывать знаками, куда они «движутся»; одновременно учёные снимали показатели активности нейронов мозга обезьян. Источник зрительных сигналов представлял что-то вроде авиасимулятора: перемещение множества точек на экране вызывало иллюзию движения.
Как пишут авторы в журнале Nature Neuroscience, лишь только авиасимулятор начинал доминировать в мозгу, обезьянам начинало казаться, что они движутся так, как говорит им зрение. Вестибулярный аппарат переставал браться в расчёт. Увеличение числа светящихся точек задействовало большее число нейронов, и чем больше их взаимодействовало с авиасимулятором, тем сильнее мозг был склонен верить глазам. По словам учёных,
с любым сложным воздействием мозг поступает так же: раскладывает его на ряд простых, а потом считает, сколько нейронов ответило на ту или иную составляющую сложного сигнала.
Тут, разумеется, возможны индивидуальные отклонения: у одного мозг склонен, допустим, верить зрению, а у другого — вестибулярному аппарату. Различия в высчитываемой «сумме доверия» лежат в основе разницы в поведении между разными индивидуумами. Скорее всего, такой же бухгалтерии подчинены и внутренние сигналы в мозгу, задействованные в обработке данных и принятии решений, выполнении высших когнитивных функций. Хотелось бы верить, что в будущем это поможет лечить ряд психоневрологических расстройств, сопровождающихся галлюцинациями, навязчивыми состояниями и пр.: нужно будет только научиться «довешивать» нейронные сигналы, соответствующие более адекватному восприятию реальности.
- Источник(и):
- Войдите на сайт для отправки комментариев