Ученые раскрыли секрет познания мира человеческим мозгом

Для этого специалистам пришлось прибегнуть к сложным методам изучения процессов в мозгу человека. Ученые раскрыли секрет познания мира человеческим мозгом wikipedia.org-Nevit CC BY-SA 3.0

Американские ученые попытались разобраться, какими образом человеческий мозг обрабатывает различную информацию, поступающую ему в процессе жизни. Материал предоставил портал planet-today.ru.

Профессор Адам Кепекс из лаборатории Колд-Спринг-Харбор пояснил некоторые публикации журнала Nature. Итоги исследования помогут в борьбе с обсессивно-компульсивными расстройствами.

Ученые изучали участок коры головного мозга – область, которая формирует у людей принятие решений. Ее повреждение может привести к необратимым последствиям. Но, например, был случай, когда Финеас Гейдж, железнодорожный рабочий, травмировал свою голову железным прутом. Мужчина выжил, а его навыки принятия решений не изменились.

Кепекс и его команда хотели понять работу нейронов в орбитофронтальной коре.

«Мы хотели понять, как нейроны кодируют эти таинственные сущности, какова логика за этим, какова архитектура орбитофронтальной коры», — отметил ученый.

Нужно было понять, какие конкретно сообщения формирует подобная нервная активность. Классический подход заключается в понимании того, какие внешние факторы волнуют нейроны (какие из них повышают его активность) и что он игнорирует (отсутствие изменений в активности). Так, в зрительной коре нейроны распознают края объектов, но каждый элемент имеет предпочтение для по-разному ориентированных краев.

«Когда вы имеете дело с ментальными переменными, возникает вопрос: "Как я могу их определить?"» — отметил специалист.

Ключевым моментом стало применение математических моделей к вычислению уверенности в ликвидности сделанного выбора. Это помогло систематизировать наблюдаемые переменные, такие как трудность решения и осознание выбора. Выяснилось, что большое количество орбитофронтальных нейронов сопрягаются с этими предсказаниями, а их интенсивность коррелирует со степенью уверенности.

Прошлые работы в области изучения орбитофронтальной коры головного мозга продемонстрировали сходные ментальные переменные, но, например, другие области мозга, такие как зрительная кора, сложны в кодировании.

Профессор Кепекс и его лаборатория выбрали другой способ, чтобы разобраться в этом клубке переменных.

Аспирантка Джунья Хирокава записала крупные части нейронов орбитофронтальной коры и приняла во внимание трудные методы машинного обучения для понимания паттернов активности. Выяснилось, что нейроны раскалываются на мелкие функциональные части. Каждая из них кодируется для различных ментальных переменных, таких как уверенность в принятии выбора.

Деконструкция этой логической цепочки между тем, как нейроны функционируют во время выполнения разных задач, и тем, как они физически организованы в мозге, может привести к лечению психических отклонений, например, тяжелой депрессии, болезни Паркинсона и подобных.

Источник