Нейробиологи поняли, как мозг превращает ощущения в суждения

Сергей Коленов

Ученые из MIT проследили путь от сенсорной информации до вынесения суждения. Оказалось, что в этом процессе участвует значительное количество нейронов, многие из которых считались узкоспециализированными. Представления о мозге как о комбинации отдельных нейронных модулей придется пересмотреть.

Когда мы смотрим на какой-то предмет, например, на банан, мозг проделывает сложную работу по превращению наблюдений в суждения. Например, сопоставляет цвет фрукта с его качеством: зеленый — явно неспелый, коричневый — уже испорченный, а желтый — идеальный. Простые сенсорные коды порождают значимые категории. И теперь ученые знают, как это происходит.

Нейробиологи из Массачусетского технологического института провели тщательное исследование этого процесса. Они научили подопытных животных реагировать на определенный сигнал. В случае, если сигнал был красного цвета или двигался вверх, животное должно было посмотреть влево, а если он был зеленым и двигался вниз — то вправо.

Ученые записали активность сотен нейронов, принимавших участие в принятии решения. Они располагались в шести регионах по всей коре: в префронтальной, задней инферотемпоральной и латеральной внутрипариетальной коре, фронтальных глазодвигательных полях и зрительных областях MT и V4.

Затем исследователи провели анализ активности каждого нейрона, чтобы понять, какую роль он играл в восприятии и категоризации.

Обработка зрительной информации в основном происходила в зрительных областях, как это и следует из постулатов классической нейронауки. Однако дальнейшая работа была распределена между множеством нейронов из разных областей мозга.

Наибольшая активность при категоризации была отмечена в префронтальной коре, но остальные изученные области, за исключением зрительной коры, также принимали участие в процессе. Например, в категоризации по цвету участвовали большинство из них.

С точки зрения нейробиологии это неожиданный результат. Ведь ранее считалось, что отдельные участки коры представляют собой узкоспециализированные модули, которые обмениваются лишь частью информации. Теперь выясняется, что разные области совместно участвуют в анализе данных и принятии решений. Их специализация — скорее вопрос расстановки акцентов.

Эта работа серьезно меняет представления ученых о том, как работает мозг. Кроме того, она позволяет лучше понять психические расстройства, при которых пациенты испытывают проблемы с категоризацией. К числу таких состояний относятся шизофрения и аутизм.

Недавно совместная работа лингвистов и нейробиологов позволила выяснить, что в мозге существует две системы мышления. Первая связана с интуицией и быстрым принятием решений, а вторая — с работой над трудными задачами. В повседневной жизни они проявляются в выборе слов, которые люди используют чаще всего. Современные методы обработки данных позволили подтвердить это для пяти десятков разных языков.

Источник